47.Иу на двух оу с высоким входным сопротивлением – достоинства и недостатки схемы. Порядок расчета и моделирования в системе Micro-Cap.

схема измерительного усилителя на двух ОУ с высоким входным сопротивлением.

При ,

Достоинства схемы:

1) высокое входное сопротивление;

2) КОСС этой схемы определяется точностью соблюдения соотношения (6.2) и от R₁ не зависит. R₁ можно использовать для регулировки коэффициента усиления схемы . 3) на свободный вывод R₅ вместо земли можно подавать опорный потенциал для смещения выходного сигнала;

4) несимметрия внутренних сопротивлений источников сигнала U_ВХ1 и U_ВХ2 не влияет на КОСС_ИУ.

Недостатки схемы:

1) различное быстродействие по входам 1 и 2;

2) различная глубина ООС усилителей ОУ1 и ОУ2, что сужает рабочий диапазон частот схемы.

В этой схеме следует также предусматривать путь для протекания постоянного тока с неинвертирующих входов ОУ1 и ОУ2 при наличии емкостной связи между ними и источниками сигналов U_вх1 и U_вх2.

- вид полезного сигнала (B): Uпол=N/30, где N-номер по журналу

- вид синфазного сигнала (помехи):

частота синфазного сигнала (помехи):

- допустимая погрешность ИУ по Kд (%):

- ограничение по входному сопротивлению ОУ:

Зададимся значением резисторов R1,R2 и R5:

тип: С5-53Ф,Pном-0.125 Вт, ряд E192, допуск 0.05%, ТКС:

+-10E-6 [1/рад С] при tC=(-60...+70)град С

тип: С5-53Ф,Pном-0.125 Вт, ряд E192, допуск 0.05%, ТКС:

+-10E-6 [1/град С] при tC=(-60...+70)град С

тип: С5-53Ф,Pном-0.125 Вт, ряд E192, допуск 0.05%, ТКС:

+-10E-6 [1/град С] при tC=(-60...+70)град С

Рассчитываем значения резисторов R3 и R4:

Схема усилителя усиливает дифференциальный входной сигнал c коэффициентом Kд:

Кд=[(R2+R5)/R1]+1+R2/R3 (1)

Следовательно, для моделирования худшего случая нужно принять ТКС резистора R4 и R5 максимальным по модулю и противоположным по знаку.

Дифференциальный коэффициент усиления равен (1) при условии соблюдения соотношения:

R2/R3=R5/R4

С учетом выбранных номиналов резисторов коэффициент усиления составит:

С учетом выбранных номиналов резисторов полезный сигнал на выходе ИУ будет равен:

2.1 Погрешность моделирования по выходу ИУ :

Значение полезного сигнала на выходе :

Погрешность по выходу полезного сигнала:

(%)

2.2 Погрешность моделирования по коэффициенту ослабления синфазного сигнала (КОСС):

Для определения погрешности по КОСС необходимо определить коэффициент усиления схемы по дифференциальному и по синфазному сигналу. Коэффициент усиления дифференциального сигнала находится как отношение значения выходного полезного сигнала к входному. Коэффициент усиления синфазного сигнала находится как отношение значения выходного синфазного сигнала к входному. Дифференциальный и синфазный сигнал необходимо подавать по очереди, как показано на рисунке.

коэффициент усиления диф. сигнала:

коэффициент усиления синфазного сигнала:

Тогда реальный КОСС схемы равен: