Пры праектаванні ўзмацняльнікаў улічваюць, што ўласны каэфіцыент узмацнення АУ AVOL ¹ ¥, таму папярэднія формулы працуюць толькі тады, калі AVCL+, AVCL– << AVOL. Пры ўзмацненні пераменных сігналаў у разлік прымаюць уласны каэфіцыент узмацнення на максімальнай частаце сігналу, улічваючы спад АЧХ АУ (мал. 2.6a). Скарэктаваныя АУ (з узбуджанай карэкцыяй) маюць спад 20 дБ/дэкаду да частаты f1, нескарэктаваныя маюць іншы спад. На сённяшні час большасць АУ з’яўляюцца скарэктаванымі (за выключэннем часткі хуткасных АУ).
Пры AVOL ¹ ¥ замест DU = 0 у (2.5), (2.6) патрэбна ўлічваць умову
. (2.8)
Каэфіцыенты ўзмацнення па напружанні замест (2.7) маюць выгляд
; (2.9а)
. (2.9б)
АЧХ неінверсавальных узмацняльнікаў на рэальным і ідэальным АУ прыведзены на мал. 2.6б.
Для балансоўкі напружання зрушэння нулявога ўзроўню выкарыстоўваюць ланцугі балансоўкі (калі яны прадугледжаны канструкцыяй АУ) альбо ланцугі, запазычаныя са схемы суматара. Пры ўводзе гытых ланцугоў атрымліваем суматар ці дыферэнцыяльны ўзмацняльнік.
Для дыферэнцыяльнага ўзмацняльніка складаем сістэму паводле другога закону Кірхгофа па контурах: 1) ^, uin1, R1, R2, ^; 2) ^, uin2, R1, «–» уваход, «+» уваход, u+, ^; 3) ^, u+, «+» уваход, «–» уваход, R2, uout, ^ і паводле першага закону Кірхгофа для «–» увахода з улікам нулявых уваходных токаў:
(2.12)
Паколькі для ідэальнага АУ з адмоўнай зваротнай сувяззю DU = 0, то з (2.12)
; (2.13)
дзе AVСL – каэфіцыент узмацнення дыферэнцыяльнага сігналу.
|
Мал. 2.8. Дыферэнцыяльны ўзмацняльнік з вялікім уваходным супраціўленнем |
Недахопам стандартнага дыферэнцыяльнага ўзмацняльніка і суматара з’яўляецца нізкае і рознае супраціўленне для кожнага ўвахода (Rin1 = R1+R2; Rin2 = R1). Для забеспячэння работы крыніцы сігналу ў рэжыме халастога ходу на ўваходах суматара ці дыферэнцыяльнага ўзмацняльніка ставяць паўтаральнікі напружання з бясконца вялікім уваходным супраціўленнем і нулявым выхадным. У якасці паўтаральніка магчыма прымяніць неінверсавальны ўзмацняльнік на АУ з AVCL = 1. Прыклад схемы дыферэнцыяльнага ўзмацняльніка з вялікім уваходным супраціўленнем прыведзены на мал. 2.8.
У склад вымяральнага ўзмацняльніка ўваходзіць стандартны дыферэнцыяльны ўзмацняльнік на DA3 з AVCL = 1, які мае дадатковы ўваход для зрушэння выхаднога напружання UREF, і два узмацняльнікі на DA1 і DA2 з агульнай сувяззю праз RG. З уваходам UREF злучаецца крыніца апорнага напружання. Напружанне на выхадзе DA3
. (2.19)
Для вываду сувязі выхаднога напружання з уваходнымі складзём ураўненні паводле другога закону Кірхгофа з улікам нулявой розніцы напружанняў паміж інверсавальнымі і неінверсавальнымі ўваходамі DA1 і DA2 (па ўласцівасцях ідэальнага АУ з адмоўнай сувяззю) па наступных контурах: 1) ^, uin2, «+» уваход DA1, «–» уваход DA1, R1, выхад DA1, u2, ^; 2) ^, uin1, «+» уваход DA2, «–» уваход DA2, R1, выхад DA2, u1, ^; 3) ^, uin2, «+» уваход DA1, «–» уваход DA1, RG, «–» уваход DA2, «+» уваход DA2, uin1, ^ і паводле першага закону Кірхгофа для «–» уваходаў DA1 і DA2 з улікам нулявых уваходных токаў
(2.20)
Рашэнне (2.20) з улікам (2.19) дае выраз
. (2.21)
|
Мал. 2.11. Электрычная прынцыповая схема вымяральнага ўзмацняльніка |
Такім чынам, змяненне каэфіцыента ўзмацнення дыферэнцыяльнага сігналу ў вымяральным узмацняльніку закранае толькі адзін рэзістар RG пры захаванні высокага каэфіцыента падаўлення сінфазнага сігналу. Аднолькавая велічыня рэзістараў R2 ля мікрасхемы DA3 забяспечвае высокую дакладнасць іх зладжанасці пры выкананні інтэгральнымі метадамі.
10Согласование датчика с измерительной цепью
Разгледзім прымяненне вымяральнага ўзмацняльніка для вымярэння тэмпературы пры дапамозе тэрмометра супраціўлення (ТСП) тыпу Pt100 і індукцыі магнітнага поля пры дапамозе датчыка Хола. Схемы з вымяральным узмацняльнікам AD620 прыведзены на мал. 2.12 без крыніц току, якія будуць разгледжаны пазней. AD620 мае наступныя характарыстыкі: CMRR ³ 100 дБ (105 разоў), уваходныя токі да 10–9 А, каэфіцыент узмацнення дыферэнцыяльнага напружання (RG у кілаомах)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
