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 _к связанная с отклонением параметров ОУ от идеальных

Для инвертирующего усилителя эта погрешность равна

Всего инвертирующих усилителей 3, поэтому последнюю погрешность следует умножить на три. В итоге

_к(и.у)=0.0006%

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

В усилителе 574УД1Б значение К_оссф достаточно высокое (К_оссф = 60дБ) т.е данная погрешность будет низкой

Таким образом вклад в суммарную погрешность за счёт конечного значения К_оссф будет составлять 0.051.

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

.

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

Но т.к. инвертирующих каскада три, то суммарная погрешность для инвертирующих усилителей равна

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

где К – относительное изменение коэффициента усиления в заданном диапазоне температур. Исходя из условий технического задания определим _ТК

Такие результаты получаются для всех каскадов. Окончательно для всех каскадов в целом имеем _ТК = 0.0207%

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

Соответственно для трех инвертирующих каскадов _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.

 = _к + _с + _R + _ТК + _ТR = 0.0006% + 0.051% + 0.3% + 0.0069% + 1.6% = 1.9585% 1.96%

Суммарная погрешность не входит в рамки, указанные в техническом задании -   1%. Но на последнем каскаде устанавливается подстроечный резистор, с помощью которого можно регулировать выходящий сигнал.

Входной каскад.

На входе первого каскада целесообразно поставить промежуточный конденсатор и компенсирующий резистор. Это связано с тем, что на вход усилителя может подаваться постоянный входной сигнал, усиление которого приведёт к достаточно большой ошибке коэффициента усиления всего усилителя. Схема приведена ниже.

Ёмкость С₁ следует выбирать исходя из ограничений на коэффициент частотных искажений появляющихся на низких частотах.

, где _н = (R_вых.пр + R_{вх.посл})C₁

Выбирать значение С₁ можно из следующих соображений

М_н 1.035 

Отсюда ,

т. к. R_вых.пр =100Ом, R_{вх.посл} = 10кОм. Выберем С₁ = 1мкФ, как видно вышеуказанные ограничения при этом значении ёмкости выполняются.