РАЗДЕЛ 3: Усилители для нормирования сигналов

РАЗДЕЛ 3: УСИЛИТЕЛИ ДЛЯ НОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ

Уолт Кестер, Джеймс Брайнт, Уолт Юнг

!Характеристики прецизионных операционных усилителей

!Анализ бюджета ошибок усилителя по постоянному току

!Операционные усилители с однополярным питанием

!Инструментальные усилители

!Усилители, стабилизированные прерыванием

!Изолированные усилители

Введение

В разделе изучаются параметры усилителей, критичные при использовании в приложениях нормирования сигналов. Напряжения смещения прецизионных интегральных операционных усилителей должны быть не ниже 10 мкВ с дрейфом около 0.1 мкВ/˚С. Операционные усилители, стабилизированные прерыванием, дают смещения и их дрейфы, не выделяемые на фоне собственных шумов. Типовыми являются разомкнутые коэффициенты передачи операционного усилителя (РКП) более 106 при КОСС и коэффициенте ослабления влияния источника питания (КОВИП) того же порядка величины. Применение таких прецизионных операционных усилителей с сохранением столь высоких параметров может составить существенную проблему разработчику, т.е. при выборе пассивных компонентов и топологии печатной платы.

Важно понимать, что указанные выше параметры по постоянному току не являются единственными определяющими при выборе усилителя. Не менее важными являются параметры по переменному току, даже при работе на низких частотах поскольку РКП, КОСС и КОВИП имеют весьма низкую частоту среза в области НЧ (НЧС) и низкая частота процесса может оказаться в соответствующей зоне ослабления, что повлечет увеличение ошибок по сравнению с расчетом для режима постоянного тока. Например, для усилителя с РКП=107 по постоянному току и единичном усилении fU=1МГц частота среза НЧС составит 0.1Гц!

По этой причине следует рассматривать разомкнутый коэффициент передачи на частоте реального сигнала. Соотношение для РКП (с однополюсной функцией передачи) на частоте сигнала AVOL(fSIG), частотой сигнала fSIG и частотой единичного усиления fU дается выражением:

Для выше приведенного примера, AVOL(100 КГц) = 10 и AVOL(10 Гц) = 105.

Потеря усиления на частоте сигнала может внести искажения, что особенно неприятно для частот звукового диапазона. Потеря КОСС и КОВИП на частоте сигнала может внести ошибки.

©АВТЭКС Санкт-Петербург (812) 567-7202, http://www.autexspb.da.ru, E-mail: autex@newmail.ru Автор перевода: Горшков Б.Л.

3-1