![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Измерительные усилителиСтр 1 из 5Следующая ⇒
Предисловие В последнее время в электронике возникло и быстро развилось новое направление - цифровая обработка сигналов. Цифровые методы, основывающиеся на использовании микропроцессоров, проникли во множество областей радиоэлектроники и привели к созданию совершенно новых способов обработки сигналов. С помощью программных методов получены такие результаты, которые ранее были достижимы только сложными аппаратными средствами. Одновременно развивалась новая технология создания монолитных интегральных схем, объединяющих на одном кристалле аналоговые и цифровые устройства. Такие комбинированные микросхемы и гибкие системы цифровой обработки оказались исключительно перспективными благодаря своей дешевизне, относительной простоте и гибкости. При этом собственно аналоговая электроника, несмотря на совершенствование технологии операционных усилителей, как-то уходила в тень. Сейчас же хорошее знание аналоговой электроники приобретает большее значение, поскольку по мере развития систем цифровой обработки повышаются требования к качеству входных и выходных аналоговых сигналов. По-прежнему необходимо и аппаратное макетирование новых разработок независимо от того, производится ли оно в конструкторском бюро опытным инженером или в институтской лаборатории студентами, находящимися только в начале своего инженерного пути. Программное моделирование аналоговых схем, безусловно полезное и инженерам, и студентам, не заменит того непосредственного опыта, который дают экспериментальные исследования. Измерительные усилители Измерительный, или инструментальный, усилитель - это устройство с дифференциальным входом. Усилитель строится так, что он усиливает только разность напряжений, поданных на его входы (Uвх2 - Uвх1), и не реагирует на синфазное входное напряжение (см. рисунок). Для большинства микросхем измерительных усилителей коэффициент усиления (передачи) по напряжению Kuнаходится между 1 и 1000. В инженерной практике реальные устройства, как правило, заменяются некоторыми идеализированными моделями, что дает возможность более наглядно представить себе пути решения поставленной задачи. Модель может не отражать всех свойств реального объекта, но, во всяком случае, дает возможность определить, какие ее параметры нуждаются в уточнении. Итак, идеальный измерительный усилитель обладает следующими характеристиками: постоянный коэффициент усиления, не зависящий от времени, частоты и амплитуды входного сигнала, сопротивления нагрузки, температуры и влажности; бесконечный коэффициент подавления синфазного напряжения и изменений напряжения питания; нулевые входное и выходное напряжения смещения и дрейфы этих смещений, а также нулевой выходной импеданс при любых амплитудах сигнала, отдаваемого усилителем в нагрузку. Обычно инструментальный усилитель служит первым каскадом измерительной или преобразовательной схемы, где основным требованием является точность. Во многих случаях входной сигнал подается на измерительный усилитель с мостовой схемы или датчика, преобразующих неэлектрическую величину в аналоговый электрический сигнал. Основные проблемы, которые приходится решать разработчику при усилении этого сигнала для обработки последующими каскадами, связаны с подавлением шумов и нестабильностью коэффициента усиления при воздействии внешних факторов.
|