Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 117
Текст из файла (страница 117)
Для ~очности коэффициента ~силения О )кс, полное сопротивление источника должно быть меньше 25 Ом и согласовано (на выводах источника) до 0.25 Ом, чтобы получить КОСС 100 ДБ Это по-прежнему неприемлемые требования к ис~очникам в большинстве применений Папример, теызолагчвк имеет полное внутреннее сопротивление око:.о 350 Ом Раликальное решение этой проблемы ~ах .ючаеуся в испочьзованин повтори~в еи илв неинвергирующих )силн~елей для получения высокого полного вхолного сопротивления. Наиболее простой способ. это добавить пошорителв к обьучному дифференциальному усилителю !рис 7 31) При получающихся колоссаль- 4ЗО 1лпип т Прспггпипггстьс» схемы и мплпссгуьглгпггл ьпппритэзсн 4Зс рдт )'ли гни 1 д 11 сини т= Хи Измпр К пи ясин 10 кбм Быков Бпггс11пип дг:нрн 1'4 юпа Риг с с Итм рс ьиыи си иыпь с вынппсмн пь:пи.
ты, с тмсритс.мным н ссгпр нпгс,нппр»испил К-'1"-' я,. Рис * ДиФфсрсиссисгтысгпн «ипс слг, ' иыспким ных значениях входного полного сопротивления вопросы полного сопротивления нас уже не волнуют, по крайней мере на постоянном токе. На более высоких частотах снова важно иметь согласованные полные сопротивления источника лля синфазных сигналов, так как входнав емкость схемы в комбинации с сопротивлением источника образует делитель напряжения. Под тгвьгсокими частот амн» часто имеется в виду просто частота напряжения сети, поскольку наводка синфазнай помехи от сети питания схеыы-это обычная неприятность.
Ба такай частоте вхолная ем. кость в несколько цикофарад неважна. 7ИО. Стандартный измерительный усилитель на трех ОУ Одним в.г нелосгатков описанной схемы с повсорителями на рнс 7.31 является та, *гго в ней требуется большой КОСС Б в повторителях, и в выходном ОУ. Поскольку входные бтферные усилители работатог с единичным усилением, все пг- ЛаВЛЕНВЕ ьиифаЗНЫХ гтаМЕХ Лалжиа ПраЦСХОЛБТ1 В ИЬгХОДБОМ ССБ'Штсдс.
ЧТО ТРЕ" буег, как бьшо указано. Бр;"цвзионнога сгп ысаваявя резне: оров Схема изображенная на риг 7 32 в этом Смысле зпа'цттедьно лу шсе Она пре.ютавляс1 собой ст.ан гарт Бую конфвгурашцо нзмерительБОго усилигс'гя ВхОлБОЙ каскал ЯБЛЯетсЯ у га гным соме авнсм двух ОУ. Обеспечиваюпшм большой дифференциальный котффициент усиления Б елинншыи казффигшец: уснлеиия сицфазньж си1 Балов беп какого-либо особо очного согласования резисторов Е о ддфференциальиыи вы- 1-Глэ РИС.
1.11 КЛНССННИСКИВ ИтМСРИЫЛЬНЫИ тСИПИтСПЬ..'1!пи ход представляет собой сигнал с сущпгр'.",':-'1111 венно уменьшенной (относительно) свгд)с!;;-'~т фазной составляюшей и используется дярь1 возбуждения схемы обычного лифферезя~-:1~., циального усилителя. Последний чае34р";.и бывает включен с единичным коэффиа)х)ььз' ситом усиления, и его задача- получевяй'.~у,: олнополюсного выходного сигнала и п)й!1;";., ДаВЛЕНИЕ ОстатаЧНОГО Снифаэиата СИГВРэяь ла В результате отпадает надобнос13).-;„"'т в том. чтобы выходной ОУ нмел большвкс....ттьсь КОСС, и не требуется прецизвонншо се;.„:.'!"', гдасованвя резиссоров в схеме гбвязкй:-,'т, Настройка нуля сдвига лтш всея схе'";:",: мы может бы, ь сделана, как поки мио, яя'::,"!!т одном тгт входных ОУ Эти входные Ор.';-'.-';. гопжны. Однако, имегь высохни КОСЩ: '.
Б выОБ)тать Бх с тедтет тгцате:1ЬБ В вште гнбртсхчых ИМС БдмерисельньФ,'К Пилите ш с описанная стпндар: Бай коя':,;:;*,!ь' фигура шгсг выпускаются цескольквт"я фирмами Все компоненты. кроме резке:,т:орн а,, встроены. а коэффнцнен'1 усике "О4 Ння тесаннипннастетс ЕЛВБСТВЕННЫМ ВБЕЙ" ', ввм резигпО11Ом тгс Гипичтгыыгг црггь ранги таких ьтттдулеи яв яю г.стг мяьРО", ",: машныв 1МА102. Бысакосьоростя Ой' " 1ь)А!10 и прецизианньцг АП624 У сгнх усигштедеи коэффнциенг уснтгеР4)4'::.!'-:31 Бмеег лиапазон ат 1 до 1000, КОСС ;ЛБ и входное полное сопрогивлеее 100 МОм. Микромощный гиб" модзль 1.Н0036 может.
работа~ь о низкого напряжения питания. ''т),,В. А)3624 имеет линейность коэфа усиления около 0,001грь. Бачаль'~япвиг напряжения менее 25 мкВ "ф напряжения сдвига не более )хт' С, предусмотрена и возмож '"'жнешней настройки Буля напряжеига. Некоторые измерительные 1иапример, высокот.очныи ) имеют возможность регулировки . 'Не путайте эти модулы с иизмери ри операционным усилителем» 725.
представляе.г. собой проста хо- ОУ. предназначенный для испольв схемах измершельных тснли ';.'На рис. 7.33 приведена полная схеернтельног.о усазятезя. ках оиа а строится алька тамсчания Об ггаи схеме изтьного зснлгыстя 1а1 Усилгтиный , ашносш) синфтпньш сигнал с вьг. . Пп может быть использован как ное» нагряженис для ослабления ав емкости ьабетзя Б )гечек. При включении зашя г нын выход лад, ить соединен с гкраном нхттлпгтггт "., Если резисгор установки казффв' усилеивя 1ттг) пе установлен не' сгвенио рядом с усилителем (су- цзесгвэет Ог тельная панель рес узировки компоновка.
которой следуег избегать), то ега грезистора Л,,) соединения также должны быть экранированы и зашитцены ~б) Выводы ИЗМЕРЕНИЕ и ОПОРНЫЙ лата.с возможность измерять выходное напряжение непосредственно на иагргэке. г.ак что благодаря обратной связи можно нсключить потери в соединительных проводах. илуших к внешней схеме К тому же ОПОРНЫЙ вывод позволяет смешать выходная сигнал постоянным вапряженя. ем 1и*ш другим си наломс.
Оливка полное сапрогивление между этим выводом в землей должна бы гь малым. иначе упалез КОСС 1в) Для всех такого вшш измерительных нсирителей необходимо формировать цепь лля прохождения входного сока,целься.например, ирасга полсаеди. нить к входу юрмацар». На рис 7.34 гкказана простая схема вктючення ИМС измсрнгеттыго . ьси тяге,1я с Бегать итал. Ри* ' "' ИЬЦ нтмсппспьн ю тсплс'слн 452 (лана 7 большое полное сопротивление с помо(цью только двух ОУ. Поскольку подавление синфазного сигнала происходит здесь не в два этапа, как в схеме с тремя ОУ, для получения хорошего КОСС необходимо прецизионное согласование резисторов, подобно тому как зто было в стандартной схеме разностно(о усилителя.
(лм Рис 7З5 Измеры) мьыый усыпи)с п со слеп»)цей связью по пм)агшю л.м ювьплсыия КОСС Рис 7..(6 Схема взмери)ельне)о усил)пела с плум» Оу Таблица 7.5 Измернгсльньге тсилагепы Тип ПТ- На )и а.»о,) лис 0С йшанм М к)ммал),иьк ахо ап»с погр.п иос)в КОСС )м постоянном )же. мин лБ Шир)тиа' пол Время таганоксм прон»скания лсыия о (зз, при )о»ыо)г и мк. . «Гп П л ю» пр., пускания — 7Б к( и "ры) шшряжсние .Га), )(Р Гц "йик' (О к( и,' гп ьн:В *'э(кьк.( Ыь)х о а» ' амх' и,.„ напряжены Ток В мек) . — — мА мни 'м кт )жк»п наорямныя мв м»В' С мв мкВ 'Г смсшсюл ° лыа )().' 0 (»2( :О 00 З 00 70 50) г' 200(Х" ' )О 50 ме 'ленным а; ( ))) ) 'Ы »0 Н* (06 О4 20 Ы! 90 »О я )06 ()Л )00 ю, )2)) 70 ЗО (70 ЗОО() (П) к' 3(п ' оп )(л»" 200 ' 2000 40 т(г) )Оп) 2' ) 000 2» 650 !) „.',) о О.О :) л о )ы, 02. мел.юииыи ) хом.~ (0»Ом (О П(м ь АМР-О(А - - 9 76: юз АМР-05А ..: (П 76 Ш ' НОИб пНООЗЗ' (ЧА:оц (НА! О У Ф )(ш (Ь(А! О»С (д; (ИА( (ОЫ АП52) АП522 ЛГ7524( АГ(624С ЛГК)2 (С (Г Б 7605» '; - 4 ' (дуни )игреня*.
-м мг»т (м, р»»,к)) *: и»'.:,. »яюогь . О«к»)юывм к» вхслм а» к а ПЮНЫИ.Ю»М „* К С)(Е )ИССГЬ). ).ЛЬМ ЕР»»)М, ..)СЬВ ВЫООКЕЫЫЬМ В» - В)слК -' ДГ)ГЬ(2ЕГЛПИЗ")О пОЖ(сея»сыно» скор»и ыяе) провыл)а) .. ГОм. ) ьск о *и вием (Нобуь ',* Ьюм, 'тмр И ) ) ТОм, и (7»Л.*('(0 прецизионные схемы н мдлошумяшая аппар аура 453 , выводов защиты входа, измерения ', орного. ая связь по питанп(о. КОСС (х ОУ может оказаться лимитнфактором лля подавления синх помех во всей схеме. Если нужны 'ения КОСС около 120'дБ, то мож"-'Ирименнть прием, нллюстрнрусмый '-::,7,3э.
Б'» измеряет уровень синфазнонала и управляет общей точкон 'Мощно(о плавающего расщспленно.очника питания для 17) и г)'з. Эта следящей связи эффективно гасит зный сигнал для б'г и (72 „так как на 'одах нет синфазных колебаний отно" 'но их собственного питания. »-,.питаю(ся от общего источника пита:!;как обычно. Эта схема может тволчу(леса с КОСС, по крайней мере на ином юкс С возрастанием чапо иходится име(ь дело с обычными ами согласования полных сопрои входных емкостей. урания с двумя ОУ. На рис.
7.36 ' ' ' а схема. которая обеспечивает К вЂ” -(О' -:.о К=.' К.--(!)' К.—..( К=.Ю) К=-) К=(О) а з) пиал)"он к эфоипи иг; гиз ш)я )О 2юо»' до 00(Ы "ти) КАН (»м рмь 7 (ш;60» бет ои»ом:ел*шли ' (,:о)) к .=!) ' )2)о (.*. (( г':. "' типнльие »их*кипе 454 Глана т гтрниизионные схемы и мнлотлумнтлак ннпарнтурн 455 ер. кам Специализированные ИМС измерительных усилителей.
Существует несколько интересных конфигураций измерттепьных усилителей. выпускаемых в виде монолитных (и поэтому недорогих) ИМС. некоторые из них имеют очень хорошие рабочие параьте~ры. В них применяются другие методы. чем в рассматривавшихся ранее схемах. Ди(б(бт.рснчио вините утили»тели с лрвобдазованисн лтоввдимотттт 'в Чвтрн об)то»твой тиязи).
В этих схемах. т1релсзаантелнми которых являются 1М363. АП52) и ныпознещтып на ПТ с р ут-ш рехолом АМР-05. болыпае значение КОС(: тасыттается без согласования внешних сопротивлений Фактически только коэффициент усиления устанавливается отношением пары навесных резисторов На рнс. 7.37 показана функциональная схема АМР-01 В нен используются две пары лнфференциальных усилит елен преобразователей проводимости с одним навесным резисмтром устанавливающим в каждом слу- рис.
т.зу Функниснкттнй(!'.,'„"-' схемэ ннтнтрк мннтт титтти й нумер Отельного усилнттм:;.:„"="Е лмр-о:: 11 чае коэффициент усиления. Одна пара устрт;~. лителей управляется входным сигналоМ„',," а другая- выхолным сигналом, отсчкпттт,!,';: ваемым относительно входа опорного Щ-"„-'., пряжения. В АМР-05 используются Щт(т.;:,. д.гя поддержания низкого уровня входян~:::,' токов. а в АМР-01 используются бипд' !: лярные транзисторы лля достижения ма..,":;-'" лого напряжения сдвига н малага дрейфа „'" 1табл.
'~.5) В прештзионной схемотехнике ттсключк ельна полезными могу. бьгть методь('-„' с использованием микропроцессорной об, работки. см. рази, 1 Е24 ШУМЬ$ УСИЛИТЕЛЕЙ Почти и любой области измерении значе' ние предельна различимото слабою сат ',.; нала апреле,тяется шумом . метттаюпэ"".:, -," сигналом. который забивает почетный '.' сигнал. Даже если измеряемая везичядн -' н не мала. шум снижает точность н~* .,7 мерения. Некоторые виды шума неуст(кт' ,.
принципиально (например,. флукизмеряемой величины), н с ними "о бороться только метадамн ус)тед"леигмояа н сузмения нояосы, которые , дим в гл. 15. Другие виды шума р, помехи на радиочастоте и " "заземления») можно уменьшить чить с помощью разных прие" Ключая фильтрацию, а также тщапродумывание расположения " ов и элементов схемы. И наконец, уст шум, который возникает в усиления, и его можно умень'азрнменением малошумяших усили',Котя техника асреднения сигнала 'л()рименяется для извлечения сигнаируемого шумом, имеет смысл "" ала убедиться, что система сво' 'гат всех устранимых помех и обла- '.'1(азтменьшим, практически возмож' . тмом усилителя. этапном с разговора об источниках ' . ждения и характеристиках различен шумов, от которых страдают е схемы. Затем мы займемся ием шумов биполярных.и по транзисторов, включая методы ванна малошумяших схем при ','и- источнике питания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
