Вибір структурної схеми вимірювального перетворювача і визначення загального коефіцієнта передачі
Вимірювальний перетворювач повинен посилювати вхідний змінний сигнал поряд з його випрямленням, причому загальна похибка перетвореного постійного вихідного сигналу не повинна перевищувати заданого значення в обумовленому діапазоні частот.
Так як передбачається в якості основних активних елементів використовувати операційні підсилювачі (ОУ), для яких задана верхня межа частоти посилення практично є граничною, основний коефіцієнт посилення передбачається реалізувати в тракті посилення постійної напруги. Тому структурна схема перетворювача (див. рис.1) повинна складатися з наступних блоків:
попереднього підсилювача (У) змінної напруги, що забезпечує максимально можливий коефіцієнт підсилення на частоті fВ із заданою похибкою (і одночасно є фільтром верхніх частот);
випрямляча (В), що здійснює перетворення вихідної напруги підсилювача в пульсуюче постійне;
згладжує фільтра (Ф) (фільтра нижніх частот), що зменшує пульсації випрямленої напруги до значення, меншого, ніж похибка перетворення на частоті fН, і одночасно має деякий коефіцієнт посилення по напрузі;
буферний каскад (БК), що забезпечує необхідний коефіцієнт посилення всього вимірювального перетворювача.
В
Рис. 1 - Структурна схема вимірювального перетворювача
Загальний коефіцієнт передачі К визначається співвідношенням вихідного і вхідного сигналів напруги:
В
При послідовному з'єднанні каскадів загальний коефіцієнт перетворення дорівнює добутку їх коефіцієнтів:
В
Попередньо призначені К1 = 2, К2 = 1, К3 = 8, К4 = 12.
2. Розрахунок попереднього підсилювача
.1 Вибір типу операційного підсилювача
В якості активного елемента попереднього підсилювача виберемо ОУ, що має найбільшу швидкодію (максимальну частоту одиничного посилення) - ЗУ типу К154УД4. Його параметри наведені в табл.1, а схема включенні - на рис.2. br/>
Таблиця 1
Напруги живлення В± U п, В5 Г· 17Ток споживання Iп, мА7Виходное напруга В± U вих, В (для Uп = В± 15В) 10Напряженіе зміщення В± Uсм, мВ6Входние струми Iвх, мкА1Разность вхідних струмів ? I вх, мкА0, 3Коеффіціент посилення, тис.8Коеффіціент придушення синфазного сигналу, дБ72Частота одиничного посилення f1, МГц30
В
Рис. 2 - Схема включення ЗУ типу К154УД4
Компенсація напруги зсуву здійснюється за допомогою резистора і потенціометра, показаних на рис.2.
Для реа...
