5. Активные масштабные преобразователи аиу.

В качестве активных масштабных преобразователей (МП) используются измерительные электронные усилители (ИУ), являющиеся одним из основных узлов АИ прибора. ИУ служат для изменения масштаба измеряемой величины, для согласования вх-го прибора с объектом измерения, а также отдельных узлов прибора между собой. ИУ, независимо от назначения, преобразуют сигнал измеряемой информации и поэтому в большинстве случаев должны иметь высокую стабильность коэффициентов усиления в заданном частотном диапазоне, а также малый дрейф нуля, малое собственное потребление мощности, линейность АЧХ. Устройство усилителя и приемы его проектирования в значительной степени зависят от диапазона частот усиленного сигнала. По этому признаку различают усилители переменного тока, полоса пропускания которых ограничена снизу и усилители постоянного тока, полоса пропускания которых не ограничена снизу. Усилители переменного тока делят на усилители НЧ от 10 Гц до 10 кГц, усилители СЧ 10-100 кГц, ВЧ  100 кГц. В зависимости от ширины полосы пропускания различают избирательные усилители, у которых отношение верхней граничной частоты полосы пропускания к нижней частоте полосы пропускания близко к 1 и широкополосные усилители – отношение  1.  Частным случаем широкополосного усилителя является  импульсный усилитель, который усиливает импульсные сигналы с минимальными искажениями формы сигналов. Применяемые в АИП усилители могут строиться с использованием различной элементной базы. Наиболее широко применяются линейные интегральные схемы, могут использоваться и вакуумные электронные элементы.

Усилители постоянного тока (УПТ) – усилители, коэффициент усиления которых отличен от 0 на нулевой частоте (постоянном токе) или же усилители, полоса пропускания которых не ограничена снизу. Применяются в электронных вольтметрах, осциллографах и т.д.

По принципу действия УПТ делят на две группы: усилители с преобразованием спектра сигнала (МДМ), усилители без преобразования спектра сигнала. Усилители с преобразованием спектра (МДМ усилители), имеют существенно меньшее значение дрейфа нуля, главный их недостаток ограниченная полоса пропускания сверху. Усилители без преобразования спектра сигнала строятся по схеме с непосредственной связью м/у каскадами. Отсутствие реактивных элементов в цепи связи позволяет усилить сигналы постоянного тока, а верхняя граничная частота определяется паразитными реактивными элементами. Для создания высокочувствительных измерительных устройств широко применяют гальванометрические усилители с фотометрическими и термометрическими преобразователями.

Усилители переменного тока. (УПРТ). Широкополосные усилители строятся либо по схеме с непосредственной связью, либо с резистивно-емкостными связями. В первом случае полоса пропускания (ПП) ограничена только сверху, во 2 случае ПП имеет ограничения как сверху, так и снизу. Ограничение ПП сверху у обоих усилителей объясняется наличием паразитных реактивностей элементов и монтажа, неравномерность частотной характеристики усилителя переменного тока в области НЧ связана с параметрами разделяющих элементов.

Импульсные усилители (ИУ) – это широкополосные усилители, ПП которых выбирают так, чтобы искажение формы усиливаемого импульса было наименьшим. Форма импульса определяется его спектром. Чем круче фронт импульса, тем шире его спектр в области ВЧ, чем длительнее пологие уч-ки импульса, тем больше НЧ составляющих в его спектре  вид частотной хар-ки усилителя в обл-ти ВЧ определяется треб-ми к неискаженной передаче фронта имп-са, а в обл-ти НЧ требованиями к неискаженной передаче участков медленного изменения сигнала.

Избирательные усилители (ИЗУ) – усилители, ПП кот-х сужена с целью отделить сигнал в нужной полосе частот от сигналов помех, шумов др. частот. Избирательных свойств таких усилителей добиваются использованием в усилительном тракте или в цепи ОС частотно-зависимых RC или LC цепи. LC применяют для работы на СЧ и ВЧ, RC – на НЧ. Избирательные усилители с одним или несколькими резонансными контурами, настроенными на одну частоту называются резонансными. Они широко применяются в анализаторах спектра и др.

Усилители, использующие контур с расстройкой по частоте, наз-ся узкополосными, их ПП шире, чем у резонансных. Применяются в автоматических приборах.