ГЛАВА 6. АНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Эти усилители применяют для масштабирования измерительных сигналов в системах получения и обработки информации. Усилители, показанные на рис. 6.1, в, применяют для усиления переменных напряжений. В случае введения сигнала во входную цепь усилитель 4 должен иметь единичный коэффициент усиления.

Усилители, имеющие точное нормированное значение коэффициента усиления, называют масштабными. Измерительные усилители относятся к числу прецизионных. Значения их параметров нормированы и в диапазоне рабочих частот и температур не выходят за пределы, оговоренные в технических условиях. Выделение масштабных усилителей в специальный класс устройств несколько условно и характеризует только то, что к значениям их основных параметров и их стабильности предъявляют повышенные требования.

Отсутствие синфазного входного сигнала и стабильные значения параметров делают эту схему предпочтительной для масштабирования напряжений. Это обусловлено тем, что выходные сопротивления ОУ не равны нулю и повышаются при увеличении частоты.

ГЛАВА 6. АНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

При одновременной подаче напряжения на оба входа получается вычитающий усилитель. Прецизионные измерительные усилители часто выполняют дифференциальными. При этом схему включения выбирают такой, чтобы изменения выходных сигналов плеч взаимно вычитались. Такой подход достаточно эффективен, так как изменения выходных сигналов, вызванные нагревом близких по параметрам компонентов, в первом приближении одинаковы. Напряжение смещения нуля ОУ никак не компенсируется, но его влияние на погрешности усиления невелико, так как сигналы, поступающие на входы этого ОУ, имеют большие значения.

Если такой прецизионный ОП подключить к выходу усилителя и сравнить его выходной сигнал с напряжением (током) на входе усилителя, то выделится разностный сигнал ошибки преобразования

Поэтому при равных коэффициентах ослабления синфазного сигнала у ОУ подавление его на выходе ОУ будет практически полным. В электрометрических усилителях на входе устанавливают ОУ с высокими входными сопротивлениями, например , или вводят дополнительные входные дифференциальные каскады на полевых транзисторах.

К этому же источнику подключают оплетку кабеля, подводящего входной сигнал. Местные и общие обратные связи позволяют реализовать широкополосные усилители, у которых погрешности коэффициента усиления не превышают долей процента.

В схеме на рис. 8.8 входные сигналы подавались на инвертирующий вход ОУ. Вследствие этого выходной сигнал равнялся инвертированной сумме входных напряжений

Периодическая компенсация дрейфа нуля используется в усилителях медленно изменяющихся сигналов (УПТ), там, где допустима «потеря» сигнала в течение промежутка времени, необходимого для компенсации. Необходимость в ее использовании обусловлена тем, что при любых схемных решениях не удается полностью устранить ни временной, ни температурный дрейфы выходного сигнала.

Это приводит к существенному расширению в область высоких частот полосы пропускания усилителя. Вводя его непосредственно во входную цепь усилителя или после усиления приблизительно в раз в выходную цепь можно существенно уменьшить погрешность устройства.

Усилители (рис. 6.1, а) применяют или самостоятельно, или в составе сложных усилителей, когда требуется иметь повышенное входное сопротивление при значительном коэффициенте усиления по напряжению.

Что еще посмотреть: