13. Измерительные усилители

Повторители с большим входным сопротивлением.На рис. 4.81,а изображен повторитель с входным сопротивлением 220 МОм. В этом повторителе для температурной стабилизации в цепь истока включен генератор тока. Ток стока полевого транзисто­ра соответствует его термостабильной точке. Следует учесть, что протекающий через полевой транзистор ток меняется в зависимости от входного сигнала. Нагрузочная способность схемы определяется транзисторомVT2. Выходное сопротивление каскада менее 10 Ом. Напряжение входного сигнала ±6 В. Частотный диапазон работы от 0 до 10⁶Гц. Температурный дрейф нуля равен 100 мкВ/град.

Рис. 4.81

Рис. 4.82

Усилитель на рис. 4.81,6 имеет коэффициент усиления от 10 до 100 в зависимости от сопротивления резистора R9 в цепи ООС. Установка нулевого значения постоянного напряжения на выходе осуществляется резисторомR2. Диапазон изменения входного сиг­нала от — 1 до +1 В. Частотный диапазон работы схемы от 0 до 1 МГц. Выходное сопротивление равно 10 Ом. Температурный дрейф нуля составляет 50 мкВ/град.

Широкополосный усилитель.Усилитель (рис. 4.82) построен на двухсоставных повторителях на транзисторахVTJ, VT2 иVT5, VT6. За счет глубокой ООС осуществляется компенсация емкости затвор — исток полевого транзистора. Эта компенсация позволяет поднять граничную частоту повторителя до 1 МГц. Дифференциаль­ный сигнал с повторителей подается на усилитель, который объеди­няет выходы. Коэффициент усиления определяется отношением ре­зисторовR₆/R₅.

Рис. 4.83 Рис. 484

Рис. 485

Пиковый вольтметр.При­бор (рис. 4.83) имеет чувстви­тельность 20 мВ при полном отклонении стрелки измери­тельного прибора. Полоса про­пускания устройства от 2 Гц до 10 кГц.

Измеритель малых сигналов.Измеритель (рис. 4.84) построен на ОУ, в цепи ОС которого включен диодный мост. Входное напря­жение на неинвертированном входе будет скомпенсировано напря­жением ОС на инвертированном входе. Ток, протекающий в цепи ОС, равен U_BX/R₁. Индикаторный прибор с пределом измеренияI_mах= = 100 мкА регистрирует входные сигналы с амплитудойU_BХ=R₁I_max, т (.-. (У„х — 1 кОм-100 мкА=0,1 В. Чтобы уменьшить минимально иозможный входной сигнал, необходимо уменьшить сопротивление резистораRI. Так, дляR₁ = 10 ОмU_Bx=l мВ. Амплитуда выходного сигнала ОУ равно 0,9 В. В схеме можно применить любой ОУ: К140УД1 — К140УД8, К153УД1, К284УД1.

Чувствительный измеритель. Измерительное устройство (рис. 4.85) обладает чувствительностью 10 мВ при отклонении стрелки измерительного прибора на всю шкалу. Полоса рабочих ча­стот от 10 Гц до 100 кГц. Максимальный коэффициент усиления более 100. Требуемый коэффициент усиления устанавливается с по­мощью резистораR5. Установка нуля прибора осуществляется ре­гулировкой напряжений в коллекторах транзисторовVT2 иVT3. Грубая регулировка выполняется с помощью резистораR4, который изменяет ток, протекающий через полевые транзисторы. Точная на­стройка выполняется резисторомR3. Измеритель рассчитан на пара-фазный входной сигнал.