模擬信號調(diào)理電路主要有以下幾種功能：
(1) 將目前工業(yè)儀表通用的0～10ma，4～20ma標準信號，轉變成0～2v或l～5v電壓信號，以便滿足a/d轉換器的要求。
（2）某些測量信號可能是非電壓信號，如熱電阻等，需要將這些非電壓信號變換為電壓信號。對于某些弱電壓信號，如熱電偶信號，必須放大、濾波，這些處理包括信號形式的變換，量程調(diào)整，環(huán)境補償，線性化等等。
（3）在某些惡劣環(huán)境下，共模電壓干擾很強，甚至高達幾百伏，不采用隔離的辦法就無法完成數(shù)據(jù)采集的任務。因此，必須根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，考慮共模干擾的抑制，甚至采用隔離措施等等；
1.1 單端輸入的限幅濾波電路
圖3.19（a）所示電路適用于單端輸入放大電路的限幅與濾波，這里采用穩(wěn)壓管d對輸入大信號限幅，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值應比輸入信號大2v左右。注意選擇漏電流小的穩(wěn)壓管，對于小信號（如熱電偶或其它毫伏級的小電壓信號），可以把穩(wěn)壓管d換成二個反向并聯(lián)的硅二極管。這里的濾波電路用的是雙級rc非平衡式低通濾波器。單級rc濾波器以分貝計的衰減率a為
(3-25)
1.2 雙端輸入的限幅濾波電路
圖3.19（b）所示電路運用于雙端輸入放大電路的限幅與濾波。這里既要考慮信號本身（兩個信號線之間）的限幅、濾波，又要考慮每根線對系統(tǒng)地的限幅、濾波，因此電路比單端輸入時復雜。其中穩(wěn)壓管d1為信號限幅，在小信號時可以用反問并聯(lián)二極管代替；穩(wěn)壓管d2、d3分別為兩個信號端對系統(tǒng)地的限幅，其穩(wěn)壓數(shù)值的選擇要考慮到信號源的情況。例如信號時必須要有的，這時穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值如果小于這個共模電壓，就破壞了橋路的正常工作，因此是不行的。如果信號源的共模信號是干擾造成的，而不是信號源本身所固有的，這時就可選擇較低穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管消除這種干擾。但是，無論何時，不應把正常信號限幅。穩(wěn)壓數(shù)值的選擇還要考慮后面電路的要求，例如后面接的cmos模擬開關，其電源電壓為5v，則應把兩個信號線的電平限制在5v以下，以防止cmos電路發(fā)生自鎖。當接到同相輸入放大電路時，也應考慮防止發(fā)生這種情況。 c3、c4為信號線對系統(tǒng)地濾波（或稱共模濾波），對濾除交流共模干擾很有效。c1、c2及其電阻構成差模濾波電路，這里把濾波電平平分在兩個輸人端上，構成平衡式雙級rc濾波器，其衰減函數(shù)的計算和前面的單端非平衡式rc濾波器的相同。平衡式有利于防止共模信號轉變成差模信號而產(chǎn)生誤差。
1.3 濾波電路中的r,c數(shù)值的選擇
對于相同的rc值，應盡量減小c值，加大r值，因為電阻的體積和價格不會因r值加大而增大，而減小c值，將減小電容的體積和價格。但是r值的增大受下列因素所限制：一是濾波電容的漏阻、多路切換開關的漏阻或者是印刷線路板的漏阻。另外，rc數(shù)值的選擇，和濾波器在多路切換開關前或后，以及輸入信號是否是熱阻信號有關。
二、隔離技術
2.1 光電隔離
2.2 “飛電容”技術
2.3 隔離放大器
現(xiàn)以ad公司的ad289隔離放大器為例進行簡要說明其結構。如圖3.22所示。這里隔離放大器是所謂三端口隔離式，即通過變壓器將輸入信號、輸出信號、電源三者相互都隔離開。
三、運算放大電路
1. 關于理想運放和實際運放
運算放大電路的核心是運算放大器，運算放大器又有理想運算放大器和實際運算放大器的說法。所謂理想運放，即指其參數(shù)為理想化的運算放大器。如開環(huán)放大倍數(shù) a＝∞，開環(huán)輸入電阻ri = ∞，失調(diào)電壓vos＝ 0，失調(diào)電流 ios＝0，共模抑制比kcm = ∞，共模輸入電壓范圍，輸出幅度和電源范圍相同等等。然而實際生產(chǎn)出的運算放大器達不到絕對理想，參數(shù)不理想的運算放大器稱為實際運放。實際運放a＜∞，ri＜∞，vos≠0,ios ≠ 0，kcm ＜∞，共模輸入電壓范圍，輸出幅度通常比電源電壓范圍小等等。
2. 運算電阻的選擇
①運算電阻不能過小，它受下面幾個因素制約：
a．引線電阻為毫歐級，大時可達幾百毫歐，因此運算電阻過小，使得引線電阻產(chǎn)生的誤差加大。
b．輸入阻抗不宜過小，輸入阻抗小還是大，代表后級電路汲取前級電路能量的大還是小，后級電路對前級電路的影響大還是小，顯然，希望輸入阻抗大些，需要前級的驅(qū)動能量小些。因此在選擇電阻時一定要考慮滿足輸入阻抗的要求。
②運算電阻又不能過大，它受下面幾個因素的制約：
a．電路的漏阻，一般在幾百兆歐以上，在溫度高、潮濕、灰塵大等情況下，漏阻減小。因此電阻過大、則使漏阻的影響加大；
b．電阻過大，使得電路噪聲加大，同時使失調(diào)電流的影響加大；
c．過大的電阻不易保證精度。
③一般來說，運算電阻應在1k～500k范圍內(nèi)為宜，當然這只是經(jīng)驗數(shù)據(jù)，應具體考慮不同情況下的特殊要求。
④rf的最佳值見rf*
對于反相輸入電路
（3-29）
對于同相輸入電路
（3-30）
3. 運算放大電路的輸入阻抗
(1) 反相輸入電路的輸入阻zibf
見圖 3.23（a），由“虛地”’原理，即vf ＝vt＝0，可知輸入阻抗zibf≈zif也就是說反相輸入電路的輸入阻抗近似等于反相輸入端和信號間的輸入電阻。由于該電阻不能選得太大，因此反相輸入電路的輸入阻抗較低。
（2）同相輸入電路的輸入阻抗 zibt
見圖3.23（b），其閉環(huán)輸入阻抗如下：
(3-31)
其中 ，通常af＞＞l，ri＞＞zit，所以式（3-4-7）可以寫成：
即：同相輸入電路的輸入阻抗等于開環(huán)輸入阻抗乘以反饋深度。由于開環(huán)輸入阻抗一般都很大，ri ＝106～1011（具體數(shù)值可查閱相關手冊），而反饋深度又遠大于1，因此閉環(huán)輸入阻抗很大，這也是同相輸入電路的最大優(yōu)點。
（3）差動輸入電路的輸入阻抗zibd
見圖3.23（c），其閉環(huán)輸入阻抗為
（3-32）
即為兩輸入電阻之和，因此普通差動電路的輸入阻抗也比較低。
4. 失調(diào)電壓，失調(diào)電流對運算精度的影響
失調(diào)電壓 vos和失調(diào)電流ios等效在輸入端的誤差為；
（3-33）
輸出端的誤差為：
?。?-34）
顯然，運算放大器的 vos、ios越小越好，運算電阻 zit 越小越好。
5. 關于運算放大器的其他參數(shù)
（1）電源電壓范圍
（2）共模抑制比
（3）輸入偏置電流
（4）輸出電流
（5）電壓轉換率
（6）共模電壓范圍
（7）輸出電壓幅度
6. 閉環(huán)原理
對于具有深度負反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，其前向通路的放大倍數(shù)為a，反饋回路的放大倍數(shù)（即反饋系數(shù)）為f，則閉環(huán)系統(tǒng)輸出y和輸入x之間的放大倍數(shù)k為：
四、微機測試系統(tǒng)中運算放大電路應用實例