2.2.2 Конструкция и принцип работы иу ad8429

AD8429 основана на классической 3-операционного усилителя топологии. Эта топология состоит из двух стадий: предварительного усилителя для обеспечения дифференциальной амплификации с последующим дифференциальный усилитель, который удаляет синфазное напряжение и обеспечивает дополнительную усиление.

На рис.2.3 показана упрощенная схема AD8429.Первая ступень работает следующим образом. Держать ее двумя входами подобраны, Усилитель A1 должен держать коллектор Q1 при постоянном напряжении. Он делает это, заставляя RG - быть точным диода падение с-В. Аналогично, A2 сил RG+ константой диода падение с +В. Поэтому, реплику перепада напряжения входного сигнала ставится через настройки усиления резистор RG. Ток, протекающий через это сопротивление также должно течь через резисторы R1 и R2, создавая заработал дифференциального сигнала между A2 и A1выходы. Второй этап-это G = 1 дифференциальный усилитель, состоящий из усилителя A3 и R3 по R6 резисторы.

Этот этап удаляет синфазный сигнал усиливается дифференциальным сигналом.().

Передаточная функция AD8429 является

(2.1)

где:

(2.2)

Рисунок 2.2 - Упрощенный внутренный вид

2.2.3 Основные характеристики иу

Усилитель выполнен на трех ОУ и отличается высоким значением КОСС в достаточно широком диапазоне частот. Из характеристики видно(рисунок 2.3), что значение КОСС при К_ус=100 постоянно в диапазоне частот от 0 до50Гц и составляет 130дб, затем постепенно снижается, тем не менее, находясь выше порога в 100 дб вплоть до частоты500Гц.

Частота,Гц

Рисунок 2.3 - Ззависимость величины КОСС(CMRR) от частоты

С увеличением усиления, возрастает и величина КОСС так как при этом не происходит усиления синфазного сигнала, который приложен к не инвертирующим входам усилителей A1 иA2 и не создает падения напряжения на резистореR_G [14].

Спектральная плотность шумов ИУ показана на рисунке 2.4. На частоте 1Гц уровень шума не более 3 нВ/√Гц.Максимальный входной напряжение смещения составляет 50 мВ, а выходные 0,5 мВ.

Рисунок 2.4 - Зависимость плотность шумового напряжения от частоты

Примечание: Для исследования чувствительности датчиков магнитного поля в слабых магнитных полях можно в место ИУ AD8429использовать AD622. Преимущество этого варианта, по стоимостью ИУ AD8429 намного дороже чем ИУ AD622. По характеристикам, уровень шума ИУ AD622 немного больше чем ИУ AD8429. Остальные характеристики ИУ AD622 будут приведены на таблице 2.3.

Таблица 2.3 –Остальные характеристики ИУ AD622

Тип усили-теля	Метод установка Кус.	Uпит, В	КОСС мин. усиле-ния (мин)	КОСС макс. усиле-ния (мин)	-3ДБ Полоса пропус-кания при	Ннапря-жения шума, нВ/√Гц	Темпера-турный диапазон C
AD622	Резистор	±2.6В. ±15В	75	110	1МГц	12	от −40°C до +85°C

Глава 3. Разработка измерительного усилителя

Особенность разработки конструкции ИУ:усилитель должен быть очень чувствительным, поэтому особое внимания уделено к коэффициент усиления и снижению наводок от внешных полей.

3.1 Выбор и обоснование схемы и элементной базы

Для исследования чувствительности датчиковИУ выполняется на малошумящем операционном усилителе (ОУ) с низким температурным дрейфом. На основе проведенного обзора выпускаемых ОУв качестве основы усилителявыбрана микросхема AD622. Преимущество этого варианта ИУ: уровень шума на частоте 1Гц не более 12нВ/,диапазон регулировки коэффициента усиления от 2 до 1000; широкий диапазон напряжений питания (от ±2.6 В до ±15 В), установка значения коэффициента усиления одним внешним резистором.