1.4 Расчет параметров дифференциального усилителя

Операционный усилитель (ОУ) используется в качестве основного элемента измерительных приборов или преобразователей. Он позволяет реализовать усилители с дифференциальным и одиночным входом, компараторы, кодоуправляемые усилители, генераторы сигналов, источники опорного напряжения. Для данного канала ввода информации выбираем К140УД17.

Дифференциальная схема включения усилителя представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Схема включения дифференциального усилителя

Электрические параметры микросхемы приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Электрические параметры К140УД17

Характеристика	Значение
Номинальное напряжение питания, В	±15 ±10 %
Максимальное выходное напряжение, В	≥ ±12
Напряжение смещения нуля, мкВ	≤ 75
Диапазон синфазных входных напряжений, В	≥ ±13
Входной ток, мА	≤ ±4
Разность входных токов, мА	≤ 3,8
Ток потребления, мА	≤ 4
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений, дБ	≥ 106
Средний температурный дрейф напряжение смещения нуля, мкВ/ ºС	≤ 3
Средний температурный дрейф разность входных токов, мА/ ºС	≤ 120
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения, В/мкс	≥ 0,1
Частота единичного усиления, МГц	≥ 0,4

Предельно допустимые режимы эксплуатации К140УД17 представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Предельно допустимые режимы эксплуатации.

Характеристика	Значение
Напряжение питания, В	±(13,5…16,5)
Максимальное входное дифференциальное напряжение, В	≤ 7
Максимальное входное синфазное напряжение, В при U_n=±18В	≤ ±17
Максимальный выходной ток, мА	≤ 6
Статистический потенциал, В	100
Температура окружающей среды, ºС	-10…+70

Данная схема сочетает в себе свойства не инвертирующего и инвертирующего включения. Дифференциальная схема используется для усиления сигналов с датчиков, уменьшения синфазных помех, нормализации входных сигналов.

На вход усилителя подается 6 мВ. Величина такого напряжения недостаточна для подачи на последующие блоки, поэтому ее необходимо усилить в 983 раза, то есть до 5,9 В. Коэффициент усиления усилителя будет равен:

; (7)