17. Преобразователь напряжение-ток(схема Хауленда).Вывод расчетных соотношений
Рис. 3.1. Преобразователь напряжение-ток Хауленда
Найдем при каких
соотношениях сопротивлений резисторов
ток в
не зависит от его сопротивления, т. е.
схема превращается в преобразователь
разности входных напряжений в ток
.
Можно записать следующие соотношения
;
;
,
где
,
.
Находя из первых двух уравнений связь между , и можно получить
.
Ток в сопротивлении нагрузки равен
,
или, выражая , можно после упрощений получить
,
а
будет равен
.
Из последнего выражения видно, что не зависит от сопротивления только в том случае, когда круглая скобка в знаменателе последнего выражения равна нулю, т. е. при соблюдении соотношения
,
или, что одно и то же,
.
Выражение для тока нагрузки можно записать
.
Недостатком схемы является невозможность получения значительных токов и высокий уровень синфазной составляющей. Поэтому данная схема не получила широкого распространения.
18. Преобразователь напряжение-ток с использованием повторителя напряжения. Расчетные соотношения.
На рис.3.3. представлена более простая схема преобразователя напряжение-ток с использованием повторителя напряжения.
Рис.3.3.. Схема преобразователя напряжение-ток с использованием повторителя напряжения
Находя, как и раньше, и , получим
;
.
С учетом того, что
имеем
.
Из условия
находим
.
Ток нагрузки
не должен зависеть от сопротивления нагрузки , т. е.
или
.
Пусть , , тогда ток нагрузки равен
.
19.Влияние напряжения смещения на погрешность оу с отрицательной обратной связью.
У всех рассмотренных ДУ можно реализовать третий вход для реализации смещения выходной характеристики.
Необходимость в напряжении смещения существует практически во всех измерительных цепях. В ДУ существует третий вход, по которому эту необходимость возможно реализовать.
В ДУ на двух ОУ это выглядит так:
20.Способы компенсации напряжения смещения. Примеры реализации.
В некоторых ОУ предусмотрены специальные выводы для установки нуля. К этим выводам подключается потенциометр, с помощью которого можно настроить выход усилителя на нуль, для не большого коэффициента усиления с обратной связью. Типовая схема подключения потенциометра, показана на рис. 5.1.
В тех случаях, когда не удается настроить выход усилителя на нуль по схеме на рис. 5.1, можно уменьшить выходное напряжение смещения до нуля путем подачи напряжения компенсации на вход ОУ. На рис. 5.2 показаны схемы, которые часто используют для установки нуля в инвертирующем усилителе. Аналогичные схемы для неинвертирующих усилителей показаны на рис. 5.3.
Если не делать компенсацию напряжения смещения, то напряжение смещения на выходе будет пропорционально коэффициенту усиления усилителя с обратной связью. При входном напряжении равном нулю эквивалентная схема для определения выходного напряжения смещения как для инвертирующего, так и для неинвертирующего усилителя имеет один и тот же вид, показанный на рис.5.4.
В этой схеме напряжение смещения U0 подключено к неинвертирующему входу ОУ и является входным напряжением неинвертирующего усилителя. И напряжение смещения на выходе усилителя может быть определено по формуле
Uвых = U0(1+R0 / R1).