Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Топ:
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2021-04-18 | 166 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
На рис. 1.10приведена стандартная схема двухкаскадиого измерительного усилителя на базе ОУ. Первый каскад, состоящий из усилителей А1 и А2, усиливает дифференциальный сигнал в (R1+R2+R3)/R1 раз, и коэффициент передачи для синфазного напряжения равен 1. Следовательно, дифференциальный сигнал увеличивается на выходах А1 и А2 без увеличения синфазного сигнала. Второй каскад, выполненный на ОУ А3, в дифференциальном включении усиливает дифференциальный сигнал в R5/R4 раз. Такая схема имеет более высокий входной импеданс и обеспечивает большее усиление и лучший КОСС по сравнению со схемами на одном ОУ. Кроме того, величина КОСС менее чувствительна к точности подбора резисторов.
Дифференциальный коэффициент усиления:
Коэффициент усиления синфазного сигнала (из-за разбаланса резисторов):
Для получения максимального КОСС: R 4 R 7 = R 5 R 6
Обычно: R 2 = R 3 R 4 = R 6 R 5 = R 7
Рис. 1.10. Измерительный усилитель на трех ОУ.
Коэффициент усиления синфазного сигнала (из-за конечного значения КОСС усилителя А3):
Общий КОСС измерительного усилителя в наихудшем случае (при сложении Ксф1и Ксф1):
Выходное напряжение смещения Uсм.вых обусловленное напряжениями смещения ОУ (наихудший случай):
где UСМ.А1 - входное напряжение смещения ОУ А1,
UСМ.А2- входное напряжение смещения ОУ А2,
UСМ.А3 - входное напряжение смещения ОУ А3.
Выходное смещение UСМ.ВЫХ2, обусловленное входными токами смещения ОУ при R4 = R6 и R 5 = R7 (наихудший случай):
где , , , - входные токи смещения А1 и А2 по инвертирующему и неинвертируюшему входам соответственно,
ΔIсм.вх - разность входных токов смешения ОУ А3,
RИ1 - выходное сопротивление источника Uвх1
RИ2 - выходное сопротивление источника Uвх2.
|
Общее выходное смещение (наихудший случай):
Очень важно обеспечить отвод входных токов со входов измерительного усилителя, так как в противном случае он входит в насыщение. Если источники сигналов не обеспечивают такого пути, например, когда входы развязаны по постоянному току, то необходимо подключить входы усилителя к земле через резисторы (рис. 1.11). Сопротивление R выбирается порядка 1 МОм или более; отметим, что элементы R и Собразуют фильтр верхних частот, который должен пропускать самую низкую из частот входного сигнала.
Выходное смещение и дрейф выходного смещения в этой схеме обычно больше, чем в предыдущих, из-за большего числа ОУ. Для борьбы с этими нежелательными последствиями входные ОУ следует подбирать так, чтобы их дрейфы смешения были одинаковы. Номиналы резисторов обратной связи следует выбирать небольшими, чтобы уменьшить влияние колебаний входных токов смещения ОУ. Кроме того, в качестве усилителей А1и А2 лучше использовать усилители с полевым входом, имеющие чрезвычайно малые входные токи. Влиянием входных токов смещения A1 и А2 при этом можно пренебречь.
Изменять коэффициент усиления схемы можно, изменяя сопротивление резистора R1, это не сказывается на входном импедансе и КОСС схемы; однако пропорционального управления усилением таким способом добиться нельзя. При выборе значений резисторов целесообразно сосредоточить все усиление в первом каскаде усилителя (ОУ А1и А2), поскольку именно он обеспечивает максимальное усиление дифференциального входного сигнала по отношению к синфазному сигналу. Коэффициент передачи каскада на А3 можно установить равным единице, выбирая R4 = R5 = R6 = R7. При этом лучше использовать резисторы в одном корпусе, чтобы обеспечить точное согласование сопротивлений и их равный дрейф при изменениях внешних условий. Однако при установке слишком большого коэффициента усиления первого каскада усилители А1и А2 могут войти в насыщение, что ограничит диапазон синфазного входного напряжения усилителя.
|
Для уменьшения входной емкости схемы для синфазного сигнала и защиты входов от утечек со стороны других цепей на плате, можно использовать охранное кольцо вокруг входов усилителя, соединив его и экран входного кабеля с выходом дополнительного усилителя А4) (см. рис. 1.12). Потенциал экрана и охранного кольца будет при этом поддерживаться равным синфазному входному напряжению.
При работе с высокоомными источниками сигналов для достижения относительно широкой полосы пропускания применяется следящая обратная связь, с помощью которой компенсируют входные емкости по каждому входу. Схема, приведенная на рис. 1.13, обеспечивает очень малые входные емкости, что важно при усилении сигналов источников с большими выходными сопротивлениями (мегаомы), так как сопротивление источника и входная емкость усилителя образуют фильтр нижних частот. Например, при выходном сопротивлении источника RИ = 100 МОм и входной емкости 10 пФ граничная частота составляет 1/(2πRИСВХ), т.е. всего 80 Гц. Отметим, что необходима индивидуальная защита каждого входа, что и показано на схеме.
В качестве усилителей A1и A2следует применять ОУ с входами на полевых транзисторах. Емкость конденсатора С должна быть небольшой, порядка 10пФ. Балансировка схемы производится обычными способами, отметим лишь, что больший диапазон регулировки обеспечивается при балансировке усилителей А1и А2, чем одного усилителя А3. Подстройкой RV1и RV2компенсируются входные емкости кабелей (в случае перекомпенсации схема возбуждается).
|
|
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!