8.Оу. Проектирование. Функции оу. Параметры нагрузки. Внешняя среда. Разработка тз.

Проектирование

1.Определение (описание) параметров источника сигнала.

Тип сигнала (однополярный, дифференциальный)

2.Форма сигнала (непрерывный, импульсный)

3.Коэфициент несинусоидальности (коэф.амплитуды=max/среднекв.)

Импульсный – самый неприятный вид сигнала для такой характеристики

4.Частотный спектр сигнала

5.Амплитуда сигнала (чтобы подобрать питание)

Проектирование схем на ОУ:

Определение функции ОУ

ТЗ на схему

Принципиальная схема без указания номиналов

ТЗ на каждый элемент

Расчёт Ку для идеального усилителя

Погрешность неидеального ОУ, элементов

Общая погрешность

Ф-ции ОУ

Масштабное преобразование

Согласование сопротив-ий

Матем. операции

В функц. преобр-ях(чаще всего в логарифматорах)

Фильтрация (аналог. фильтры)

Преобр-ие величин(U-> I, I->U)

Параметры нагрузки ОУ

1.вид нагрузки (емкостная, индукционная, резистивная…)

2.требуемая мощность

3.какой усил-ль

4.амплитудн. хар-ка U_вых

5.конфигурация U_вых

6.требование к точности(коэффициент передачи зависит от k_y)

7.погрешность нелинейности

8.темпер. погр-сть

9.временная погр-сть

Внешняя среда

1.темпер. диапазон, давление, влажность

2.в составе чего(где) работает ОУ (погреш.: внутр. помехи -от импульсного ист. питания, внеш. помехи)

Разработка ТЗ

1.Согласование с заказчиком

2.Разработка функциональной схемы

3.Выводим уравнение преобразования

4.Анализ погрешностей

5.Формирование ТЗ на отдельные узлы схемы

6.Выбор самих элементов

7.Макетирование

8.Конструирование

9.Проверка

9.Инструментальные усилители (иу). Функциональные схемы.

Во многих измерительных схемах необходимо измерять разность потенциалов между двумя точками электрической цепи. Для этой цели используются измерительные усилители, которые представляют собой устройства с дифференциальным входом, построенные так, что они усиливают только разность напряжений, поданных на их входы, и не реагируют на синфазное напряжение.

Применение:- где существуют помехи высокого уровня;- где осуществляется работа с тензодатчиками, термопарами, шунтами.

-Подавляет синфазную помеху

-Усиление слабых сигналов на уровне больших синфазных помех

С хема ИУ (на одном ОУ):

Инструментальные усилители могут строиться еще по одной схеме:

При (т.е. все сопротивления одинаковые).

U_вых=I_g(2R+R_g)=U_диф ·K_ус I₆=(U₂- U₁)/ R_g

U_диф= U₂- U₁ K_ус= U_вых/ U_диф=(1+2R/R₆)

Проблемы: сопротивление контактов при большом Кус. Для устранения требуется шунтирование.

10.Иу. Влияние помех. Пути уменьшения синфазных помех .

Чтобы уменьшить уровень синфазной помехи предлагают следующее: человеку присоединяют электроды, ногу заземляют, ставят ОУ₂. Подаем на экран синфазную составляющую, инвертируем ее, усиливаем и подаем туда, где общая точка-земля.

- до подключения ОУ₂

- после подключения ОУ₂

; ;

11.Иу. Схемы на переменном токе.

Если работаем со схемой на переменном токе надо не пропускать постоянную составляющую и на входе ставить конденсатор.

На постоянном токе будет обрыв, и схема не будет пропускать сигнал. Для устранения этого нужно поставить резисторы(R). Входное сопротивление такой схемы будет определяться сопротивлением резисторов(большое сопротивление вызывает дрейф нуля).

На переменном токе база транзистора должна иметь связь с землей