Расчёт погрешностей коэффициента усиления.

Коэффициенты усиления, приведённые выше, соответствуют идеальному усилителю, в реальном же естественно будет сказываться влияние некоторых характеристик, считаемых ранее идеальными. Так при расчёте коэффициентов усиления возникает погрешность e_к связанная с отклонением параметров ОУ от идеальных

Для инвертирующего усилителя эта погрешность равна

В итоге:

e_k =0.0009%

Произведём теперь оценку погрешности за счёт конечного значения ослабления синфазного сигнала. Искомая погрешность для инвертирующего усилителя будет определяться по формуле

В усилителе 140УД6А значение К_оссф достаточно высокое (К_оссф = 80дБ) т.е данная погрешность будет низкой

Таким образом вклад в суммарную погрешность за счёт конечного значения К_оссф будет составлять 2.5%.

Кроме погрешностей, обусловленных неидеальностью параметров ОУ возникает погрешность за счёт разброса значений резисторов в цепи О.О.С. Для неинвертирующего усилителя данная погрешность равна

.

Были выбраны прецизионные резисторы, по этой причине данная погрешность достаточно мала:

для инвертирующего каскада:

В процессе эксплуатации коэффициент усиления ПУ может меняться из-за влияния температуры окружающей среды. Температурная нестабильность коэффициента усиления e_ТК вызвана в основном изменением коэффициента усиления ОУ и номиналов резисторов R₁ и R₂. e_ТК определяется по следующей формуле

где dК – относительное изменение коэффициента усиления в заданном диапазоне температур. Исходя из условий технического задания определим e_ТК

Такие результаты получаются для всех каскадов. Окончательно для всех каскадов в целом имеем e_ТК = 0.04%

Так же следует учесть погрешность, связанную с температурным коэффициентом резисторов. Формула погрешности e_ТR одинакова для обеих схем включения и выглядит следующим образом

Соответственно для трех инвертирующих каскадов e_ТR равны

Теперь после определения всех основных погрешностей влияющих на коэффициент усиления ПУ можно расчитать их суммарную погрешность. Она будет определяться простой суммой всех вышеперечисленных погрешностей.

e = e_к + e_с + e_R + e_ТК + e_ТR = 0.0009% + 2.5% + 0.032% + 0.0156% + 1.9% = 4.9%

Резисторы и конденсаторы между каскадами выбираем одинаковыми и равными С=4.7мкФ, R=4.7мОм(см. схему в приложении)

Вывод.

Разработанная схема – прецизионный усилитель на трех каскадах - полностью удовлетворяет условиям технического задания. Она разработана на прецизионных усилителях и обычных конденсаторах; защищена от помех источника питания и источника сигнала.

Список используемой литературы.

1. Под редакцией В.А. Кустова: "Методические указания к курсовому проектированию по радиоэлектронике", М. 1987г.

2. Под редакцией В.А. Кустова: "Методические указания к практическим занятиям по курсам Радиоэлектроника и Импульсная техника", М. 1984г.

3. В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев: "Электроника" М. "Высшая школа", 1991г.

Перв. примен.

Поз.

Наименование

Кол.

Примеч.

Конденсаторы

К71–7– 20,5 нФ ±0,5% ОЖО.461.100 ТУ

2

C1,C2

К71–7– 5,49 нФ ±0,5% ОЖО.461.100 ТУ

1

C3

3

К71–7– 7,5 нФ ±0,5% ОЖО.461.100 ТУ

1

C4

4

К71–7– 7,5 нФ ±0,5% ОЖО.461.100 ТУ

2

С5,С6

Справ. №№

1’

К71–7– 47 мкФ ±0,5% ОЖО.461.100 ТУ

1

С2

Резисторы

5

C2-29В-0,125-2кОм±1,0%-1,0-А-ОЖО 467.099 ТУ

2

R1,R3

6

C2-29В-0,125-78,7кОм±1,0%-1,0-А-ОЖО 467.099 ТУ

1

R2

7

C2-29В-0,125-100кОм±1,0%-1,0-А-ОЖО 467.099 ТУ

1

R4

8

C2-29В-0,125-200кОм±1,0%-1,0-А-ОЖО 467.099 ТУ

1

R5

Микросхемы

900

КР 140УД6А

2

D1,D2

Подп. и дата

Инв.№ дубл.

Взам.инв.№

Подп.и дата

Инв.№№подл.

Изм Лист

N Докум

Подпись

Прецизионный усилитель Спецификация

Лит.

Лист

Листов

Полковникова

1

2

3

1

1

Пров.

Курмаев О.Ф.

МП-41

Утв.

Перв. примен.

Справ. №

Подп. и дата

Инв.№ дубл.

Взам.инв.№

Подп. и дата

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Инв.№подл.

Разраб.

Полковникова Е.В.

Прецизионный усилитель Cхема электрическая принципиальная

Лит.

Лист

Листов

Проверил

Курмаев О.Ф.

1

2

3

1

1

Гр. МП-41

Н. Контр. вввКонтр.

8