Источники стабильного тока
В ИСТ используются те же принципы, что и в УсТВ, но входное напряжение Uвх заменяется опорным напряжением Е0. Очень часто требуется получить ток одного направления, по этому нет необходимости использовать двухтактный выходной каскад.
В представленной схеме ОУ стабилизирует коллекторный ток (Ik1) транзистора VT1. Так как базы транзисторов VT1 и VT2 соединены между собой, то при равенстве эмиттерных сопротивлений (R1=R2) их коллекторные токи также будут равны
Учитывая, что VT1 включен по схеме с общим эмиттером, инвертирующей сигнал, то для обеспечения ООС его коллектор соединен с неинвертирующим входом ОУ.
Преобразователи сопротивления в напряжение
ПСН применяются в измерительных устройствах с резистивными датчиками. Их можно разделить на два типа:
а) преобразователи полного сопротивления, для которых
б)преобразователи приращения сопротивления, для которых
Преобразователи полного сопротивления
- потенциометрический
Выходная зависимость нелинейная.
Ее можно линеаризовать, если принять
но тогда преобразователь имеет низкую
чувствительность.
-- на основе ОУ в инвертирующем или неинвертирующем включении, если R2 заменить на Rx, а Uвх на U0. Сопротивление Rx не заземлено.
-- если Rx подключить к выходу источника стабильного тока.
Преобразователи приращения
В преобразователях приращения используются мостовые схемы.
R
1,
Rх,
R3,
R4
– плечи моста,
cd – диагональ питания,
ab – измерительная диагональ.
.
.
Если
,
то
мост находится в равновесии.
Условие равновесия (баланса) моста
Если представить, что a R1=R2=R3=R,
то
при
получаем, что
При
получаем нелинейную функцию преобразования
моста
Для усиления выходного сигнала моста и линеаризации его функции преобразования к нему подключают ОУ и подбирают соответствующим образом сопротивления в его цепях.
Если принять (без доказательства), что
То получим
Принятые соотношения позволяют найти сопротивления резисторов R6 и R7 , если известны сопротивления R и R5:
K0
.
Мостовая схема с линейной функцией преобразования
В данной схеме ДУ интегрирован непосредственно в мост.
R
Линейность функции преобразования обеспечивается за счет того, что ток через сопротивление Rx поддерживается постоянным независимо от величины Rx.
Преобразователь с компенсацией сопротивления подводящих проводов
Если преобразуемое сопротивление Rx территориально расположено далеко от ОУ и соединяется с ним проводами большой длины (десятки, сотни метров и более), то на точность преобразования начинает влиять сопротивление соединительных проводов rл. Для компенсации rл применяют специальные схемы подключения Rx с помощью 3х, 4х, 5ти или 6ти – проводных линий.
Р
r1
r1 – соединен последовательно с Rx → Rx+r1;
r2 – соединен последовательно с R0 →R0+r2;
r3 « Rвх оу – им можно пренебречь.
С учетом этого можно записать
Если выполнить условие
То реальная функция преобразования будет близка к идеальной
УСИЛИТЕЛИ С НЕЛИНЕЙНОЙ ФУНКЦИЕЙ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
