Измерительный усилитель

Измерительный усилитель, предназначенный для измерения разности потенциалов, должен иметь высокое входное сопротивление и большой КОСС. Обычно такой усилитель содержит три ОУ. Принципиальная схема ИУ приведена на рис.2. Входной каскад на двух ОУ имеет большое входное сопротивление и коэффициент усиления по напряжению примерно равный 2R₁/R₃ (R₁=R₂). Синфазное напряжение пропускается входным каскадом без изменения, и ослабляется вторым каскадом, включенным по схеме дифференциального усилителя.

Рис. 2 Принципиальная схема измерительного усилителя.

Выходное напряжение U1' усилителя ОУ1 будет равно

А выходное напряжение U2' усилителя ОУ2, соответственно,

Первый член в этих уравнениях представляет собой составляющую выходного напряжения, обусловленную входными напряжениями U₁ и U_2, приложенными к неинвертирующим входам усилителей ОУ1 и ОУ2. Второй член – составляющая выходного напряжения, определяемая напряжениями U₁ и U₂, приложенными к инвертирующим входам этих же усилителей. Последний член представляет синфазную составляющую, пропускаемую усилителями ОУ1 и ОУ2 с коэффициентом усиления, равным 1. Для общей схемы усилителя получим окончательное уравнение для значения выходного напряжения

Отметим, что разбаланс сопротивлений R₂ и R₃ приводит лишь к ошибке в коэффициенте усиления, но никак не сказывается на величине КОСС, для значения которого можно записать следующее выражение

Когда коэффициент усиления входного каскада не равен единице, значение КОСС для схемы в целом можно определить, воспользовавшись следующим уравнением:

КОСС=Ад/Ас=Ад1Ад2/Ас1Ас2=Ад1Ад2/Ас2=Ад1КОСС2.

Здесь через КОСС2 обозначен КОСС дифференциального усилителя, т.е. полный коэффициент ослабления синфазного сигнала равен дифференциальному коэффициенту усиления первого каскада, умноженному на коэффициент ослабления синфазного сигнала второго каскада.

Дата добавления: 2015-06-27