Измерительный усилитель на трех ОУ



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Измерительный усилитель на трех ОУ



Улучшить характеристики рассмотренной схемы измерительного усилителя можно, включив между источником сигнала и каждым из входов неинвертирующий повторитель. Эти повторители будут служить буферами, в результате чего входное сопротивление измерительного усилителя повысится, а влияние выходного сопротивления источников сигнала на дифференциальный коэффициент усиления и КОСС практически будет устранено. Недостатком такого решения является то, что здесь потребуется большой КОСС и в повторителях и в выходном ОУ. Лучшими характеристиками обладает схема, приведенная на рис. 23, и принятая в качестве стандартной схемы измерительного усилителя.

Рис. 23. Схема измерительного усилителя на трех ОУ

Как видно из рис. 23, напряжение на резисторе R1 составляет U1 – U2. Отсюда следует,что

Эта разность преобразуется дифференциальным усилителем на ОУ3 в напряжение Uвых относительно земли. Обычно выбирается R2 = R3 и R4 = R5 = R6 = R7. В таком случае дифференциальный коэффициент усиления

Коэффициент усиления синфазного сигнала (из-за разбаланса резисторов):

(29)

Коэффициент усиления синфазного сигнала (из-за конечного значения КОСС ОУ3):

КСФ2 = 1/КОССОУ3 (30)

Общий КОСС измерительного усилителя определяется соотношением (28).

Пример 2. Пусть в схеме на рис. 23 R1= 1 кОм,R2 = R3 = 50 кОм, R4 = R6 = R7 = 10 кОм. Сопротивление резистора R5 отличается от номинального значения 10 кОм на 1% и составляет 9,9 кОм. Тогда дифференциальный коэффициент усиления схемы равен 101, а КОСС – 20200, что выше, чем в предыдущем примере.

Измерительные усилители на трех ОУ выпускаются в виде ИМС с внутренними согласованными резисторами (AD623, LM363, ICL7605 и др.). Обычно они имеют выводы для подключения внешнего резистора R1, которым задается дифференциальный коэффициент усиления. Например, измерительный усилитель INA118 фирмы Burr-Brown имеет низкое смещение нуля Uсм = 50 мкВ, широкий диапазон напряжений питания (+/-1,35 ... +/-18 В) и входных напряжений (до +/-40 В), малый потребляемый ток – 0,35 мА и широкий диапазон коэффициентов усиления (1 – 10000), устанавливаемых одним внешним резистором. В табл. 1 представлены основные характеристики некоторых моделей измерительных усилителей.

Таблица 1

Модель Uпит, В Усиле- ние Uсм, мВ Вх. ток, нА Погрешн. усиления (К=10), % КОСС, дБ Скор. нараст., В/мкс Ток потр., мА Примечание
INA143 +/-2,25... +/-18 0,1; 10 0,25 - - 0,95 1 ОУ с переключаемыми выводами резисторов
MAX4199 2,7...7,5 0,5 - 0,03 - - 0,05 1 ОУ. Микромощный
INA146 +/-2,25... +/-18 0,1...100 - - - 0,45 0,57 2 ОУ. Допустимые синфазное и дифференциальное напряжения - +/-100 В
INA118 +/-1,35... +/-18 1...1000 0,12 0,02 110 (K=10) 0,9 0,38 3 ОУ. Допустимые синфазное и дифференциальное напряжения - +/-40 В
INA116 - 1...1000 25фА 0,02 106 (K=100) 0,8 - 3 ОУ. Допустимые синфазное и дифференциальное напряжения - +/-40 В
PGA204 - 1;10; 100;1000 0,05 0,024 110 (K=100) 0,7 - Программируемый коэффициент усиления
AD623 +/-2,5... +/-6 1...1000 0,2 0,35 90 (K=10) 0,3 0,58 3 ОУ. Очень дешевый. Может ра- ботать с одним источником питания
AD625 +/-6... +/-18 1...10000 0,02 0,02 105 (K=10) 3 ОУ. Широкополосный
LT1167 +/-2,3... +/-18 1...10000 0,06 0,35 0,08 120 (K=100) - - 3 ОУ. Допустимые синфазное и дифференциальное напряжения - +/-100 В
МАХ4197 2,7...7,5 0,15 - 0,05 (K=100) - - 0,11 3 ОУ. Фиксированный коэффициент усиления

 

5. Схемы нелинейного преобразования сигналов на ОУ

Часто возникает необходимость сформировать такое напряжение U2, которое было бы нелинейной функцией напряжения U1, т.е. U2=f(U1), например, U2=Ualog(U1/Ub) или U2=|U1|. Для реализации таких зависимостей существует три возможных способа. Можно применять либо физические эффекты, которые позволяют реализовать заданные зависимости, либо аппроксимировать их полиномиальными или степенными рядами.



Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.228.250 (0.006 с.)