03.07.2023

Pretvaranje signalnog napona u struju. IC-ovi za mjerenje struje Brzi pretvarač napona u struju


Ministarstvo obrazovanja Ruske Federacije

Novosibirski državni tehnički univerzitet

Odjeljenje SSOD-a

Kurs projekat iz discipline:

"DIZAJN KOLA"

Pretvarač struje u napon

Urađeno: Provjereno:

Goldobina Elena Pasynkov Yu.A.

Grupa: AO-91

Fakultet: AVT

NOVOSIBIRSK-2001

1. Uvod

2. Tehnički podaci za projektovanje

3. Blok dijagram pretvarača

4. Jednačina transformacije

5. Analiza grešaka

6. Šematski dijagram

7. Proračun instrumentalnih grešaka

8. Zaključak

9. Spisak korištenih referenci

10. Specifikacija elemenata

Uvod

Trenutno postoje različiti pretvarači fizičkih veličina, na primjer: napon u struju, otpor u istosmjerni napon, frekvenciju u napon.

Pretvarači jedne veličine u drugu se široko koriste u radio elektronici, mikroelektronici i sistemima za prikupljanje i obradu podataka. Prilikom izrade takvih pretvarača koriste se operaciona pojačala. To vam omogućava da značajno povećate izlaznu impedanciju kruga, čime se smanjuje utjecaj na rad sljedećih veza.

2. Tehnički podaci za projektovanje.

a) Osnovni podaci

b) Dodatni

3. Blok dijagram pretvarača.

Konvertorski krug se strukturno može predstaviti na sljedeći način:


2) – pojačalo

I BX – ulazna struja

U OUT – nazivni izlazni napon.

4. Jednačina za pretvaranje struje u napon.


Otpor R3 jednak paralelnoj vezi R1 i R2 uključen je u kolo kako bi se eliminisale greške od ulaznih struja.

Korektivni otpor Rcor - uključeno u krug za uklanjanje grešaka iz tolerancije otpornika (Rcor = 10 Ohm)

Izlazni napon je direktno proporcionalan struji, otporu šanta i pojačanju skale:

Proračun elemenata kola:

Početni podaci:

.

Odabir operativnog pojačala.

Odaberimo operacijski pojačavač sa malim temperaturnim pomakom E cm kako bismo minimizirali grešku od uticaja drifta.

Uzmimo op-amp 140UD21 (TKE cm =0,5·10 -6 V, Iin =0,5nA, ΔIin =0,5nA, K=1000000 Uout =10,5V M sf =110 dB).

Proračun otpornika.

Odaberimo šant sa nazivnim naponom Ushnom = 30 mV.

Otpor šanta , dakle, ulazni otpor pretvarača je 3 mOhm, što odgovara navedenim parametrima.

Napon na ulazu pojačala je jednak Unom. Na izlazu je potrebno dobiti napon U out = 1V. Dakle, dobit zatvorene petlje

.

I R – struja koja teče kroz otpore R1, R2.

gdje je I input_about ulazna struja operacionog pojačala, K je pojačanje bez povratne sprege.

Rješavajući ovaj sistem, nalazimo vrijednosti otpornika.

R1 = 60 Ohm R2 = 1900 Ohm.

5. Analiza grešaka

U ovom kolu postoji samo instrumentalna greška, jer je metodološka greška povezana sa otporom izvora nula (pretpostavljamo da je izvor idealan, tj. njegov unutrašnji otpor je ∞).

Stoga ćemo razmotriti samo instrumentalne greške:

1. Greška zbog tolerancije otpornika.

Ova greška se eliminiše uvođenjem otpora korekcije od 10 oma u sistem.

2 . Greška iz TKS otpornika

3. Greška zbog drifta E cm.

Utjecaj ove greške bit će razmotren u nastavku.

4. Greška od E cm pojačala.

Ova greška se eliminira korištenjem rezistora R4.

5. Greška od ulaznih struja.

Ova greška se eliminiše uključivanjem u pretvarač otpora R3 koji je jednak paralelnom otporu R1 i R2.

6. Greška drifta ΔIVX.

Utjecaj ove neizvjesnosti je također razmatran u nastavku.

7. Greška iz omjera odbijanja uobičajenog načina rada.

Utjecaj ove greške bit će razmotren u nastavku.

7. Proračun grešaka

Jednačina izlaznog napona:

Izračunajmo sljedeće greške:

a) Greška od tolerancije otpora šanta

Greška tolerancije otpora šanta je 0,05% ili 15 nOhm.

Drugim riječima

R shreal je stvarni otpor šanta.

U hreal – napon na izlazu pojačala pri R w = R hreal

b) Greška od TKS otpornika:

Odaberimo otpornike R1, R2 iz serije C2-29V.

Za ovu vrstu otpornika

greška d 1 iz TKS R 2

greška d 2 iz TKS R 1

c) Greška iz TKE SM

d) Greška iz ΔI BX.

e) Greška iz omjera odbijanja zajedničkog moda.

Totalna greška

Ova vrijednost zadovoljava navedenu grešku. Stoga je potvrđen ispravan izbor operacionog pojačala sa malim pomakom nule.

8. Zaključak.

Ovaj krug pretvarača napona u struju je prilično jednostavan, ali u isto vrijeme pruža potrebnu točnost konverzije (greška konverzije ne veća od 0,05). Ovi kvaliteti omogućavaju da se ovo kolo široko koristi u mernim sistemima i sistemima za obradu signala.

9. Spisak korišćene literature:

1. Bilješke s predavanja Yu.A. Pasynkova o dizajnu kola za 2001.

2. Horowitz P., Hill W. "Umjetnost dizajna kola"

3. Kunov V.M. Operacijski pojačivači. Imenik. Novosibirsk, 1992.

11. Tehničke karakteristike elemenata.

Oznaka

na dijagramu

Tip

element

Količina

Bilješka

Opera. pojačalo

U OUT = 10,5 V, TKE CM = 0,5 µV/K

Otpornici

Preciznost, TKS =

tuning

podešavanje nule

Jedan od mnogih jednostavne načine Mjerenje struje u električnom kolu je mjerenje pada napona na otporniku spojenom serijski sa opterećenjem. Ali kada struja prođe kroz ovaj otpornik, oslobađa se beskorisna snaga u obliku topline, pa se odabire na najmanju moguću vrijednost, što zauzvrat podrazumijeva naknadno pojačanje signala. Treba napomenuti da dolje navedeni krugovi omogućavaju kontrolu ne samo istosmjerne, već i impulsne struje, međutim, s odgovarajućim izobličenjima koja su određena širinom pojasa elemenata za pojačavanje.

Mjerenje struje u negativnom polu opterećenja.

Krug za mjerenje struje opterećenja u negativnom polu prikazan je na slici 1.

Ovaj dijagram i neke od informacija su posuđene iz časopisa “Komponente i tehnologije” br. 10 za 2006. godinu. Mikhail Pushkarev [email protected]
Prednosti:
nizak ulazni napon zajedničkog moda;
ulazni i izlazni signali imaju zajedničku masu;
Jednostavan za implementaciju sa jednim napajanjem.
Nedostaci:
opterećenje nema direktnu vezu sa "zemljom";
ne postoji mogućnost prebacivanja opterećenja ključem u negativnom polu;
mogućnost kvara mjernog kruga zbog kratkog spoja u opterećenju.

Mjerenje struje u negativnom polu opterećenja nije teško. Mnoga op-pojačala dizajnirana za rad s jednim napajanjem su pogodna za ovu svrhu. Krug za mjerenje struje pomoću operativnog pojačala prikazan je na sl. 1. Odabir specifičnog tipa pojačala određen je potrebnom preciznošću, na koju uglavnom utiču pomak nule pojačala, njegov temperaturni drift i greška podešavanja pojačanja, te potrebna brzina strujnog kola. Na početku skale, neizbježna je značajna greška konverzije, uzrokovana različitom od nule vrijednosti minimalnog izlaznog napona pojačala, što za većinu praktične primjene nematerijalan. Da bi se otklonio ovaj nedostatak, potrebno je napajanje bipolarnog pojačala.

Mjerenje struje u pozitivnom polu opterećenja


Prednosti:
opterećenje je uzemljeno;
Otkriven je kratki spoj u opterećenju.
Nedostaci:
visok ulazni napon zajedničkog moda (često vrlo visok);
potreba za pomeranjem izlaznog signala na nivo prihvatljiv za naknadnu obradu u sistemu (referenca na masu).
Razmotrimo sklopove za mjerenje struje u pozitivnom polu opterećenja pomoću operacionih pojačala.

U dijagramu na sl. 2, možete koristiti bilo koje operativno pojačalo pogodno za dozvoljeni napon napajanja, dizajnirano za rad sa jednim napajanjem i maksimalnim ulaznim zajedničkim naponom koji dostiže napon napajanja, na primjer AD8603. Maksimalni napon napajanja kola ne može premašiti maksimalno dozvoljeni napon napajanja pojačala.

Ali postoje op-pojačala koja mogu raditi na ulaznom zajedničkom naponu koji je znatno veći od napona napajanja. U krugu koji koristi op-amp LT1637 prikazan na Sl. 3, napon napajanja opterećenja može doseći 44 V sa op-amp naponom napajanja od 3 V. Instrumentacijska pojačala kao što su LTC2053, LTC6800 iz Linear Technology, INA337 iz Texas Instruments pogodna su za mjerenje struje u pozitivnom polu opterećenja sa veoma mala greška. Postoje i specijalizirani mikro krugovi za mjerenje struje u pozitivnom polu, na primjer, INA138 i INA168.

INA138 i INA168

— visokonaponski, unipolarni strujni monitori. Širok raspon ulaznih napona, niska potrošnja struje i male dimenzije - SOT23, omogućavaju da se ovaj čip koristi u mnogim krugovima. Napon napajanja je od 2,7 V do 36 V za INA138 i od 2,7 V do 60 V za INA168. Ulazna struja nije veća od 25 µA, što vam omogućava mjerenje pada napona na šantu sa minimalnom greškom. Mikrokrugovi su strujno-naponski pretvarači s koeficijentom konverzije od 1 do 100 ili više. INA138 i INA168 u SOT23-5 pakovanjima imaju raspon radnih temperatura od -40°C do +125°C.
Tipični dijagram povezivanja je preuzet iz dokumentacije za ova mikro kola i prikazan je na slici 4.

OPA454

- novo jeftino operativno pojačalo visokog napona kompanije Texas Instruments sa izlaznom strujom većom od 50 mA i propusnim opsegom od 2,5 MHz. Jedna od prednosti je visoka stabilnost OPA454 na jedinici pojačanja.

Zaštita od previsoke temperature i prekomjerne struje organizirana je unutar op-pojačala. IC radi u širokom rasponu napona napajanja od ±5 do ±50 V ili, u slučaju jednostrukog napajanja, od 10 do 100 V (maksimalno 120 V). OPA454 ima dodatni pin “Status Flag” - izlaz statusa op-amp sa otvorenim odvodom - koji vam omogućava da radite sa logikom na bilo kojem nivou. Ovo visokonaponsko operativno pojačalo odlikuje se visokom preciznošću, širokim rasponom izlaznog napona i nema problema s faznom inverzijom koji se često susreću kod jednostavnih pojačala.
Tehničke karakteristike OPA454:
Širok raspon napona napajanja od ±5 V (10 V) do ±50 V (100 V)
(maksimalno do 120 V)
Velika maksimalna izlazna struja > ±50 mA
Širok raspon radnih temperatura od -40 do 85°C (maksimalno od -55 do 125°C)
SOIC ili HSOP dizajn paketa (PowerPADTM)
Podaci o mikrokolu dati su u „Novostima elektronike“ broj 7 za 2008. godinu. Sergej Pičugin

Pojačalo strujnog shunt signala na glavnoj magistrali napajanja.

U radioamaterskoj praksi, za kola čiji parametri nisu tako strogi, prikladna su jeftina dvostruka LM358 op-pojačala, koja omogućavaju rad s ulaznim naponima do 32V. Slika 5 prikazuje jedno od mnogih tipičnih kola za povezivanje LM358 čipa kao monitora struje opterećenja. Usput, nemaju svi "tabele sa podacima" dijagrame za njegovo uključivanje. Po svoj prilici, ovo kolo je bilo prototip kola predstavljenog u Radio magazinu od strane I. Nechajeva i koje sam spomenuo u članku “ Indikator trenutnog ograničenja».
Navedena kola su vrlo zgodna za korištenje u domaćim izvorima napajanja za praćenje, telemetriju i mjerenje struje opterećenja, te za izradu strujnih kola za zaštitu od kratkog spoja. Senzor struje u ovim krugovima može imati vrlo nizak otpor i nema potrebe za podešavanjem ovog otpornika, kao što se radi u slučaju konvencionalnog ampermetra. Na primjer, napon na otporniku R3 u kolu na slici 5 je jednak: Vo = R3∙R1∙IL / R2 tj. Vo = 1000∙0,1∙1A / 100 = 1V. Jedan amper struje koja teče kroz senzor odgovara jednom voltu pada napona na otporniku R3. Vrijednost ovog omjera ovisi o vrijednosti svih otpornika uključenih u krug pretvarača. Slijedi da ako otpornik R2 učinite trimerom, možete ga lako koristiti za kompenzaciju širenja otpora otpornika R1. Ovo važi i za kola prikazana na slikama 2 i 3. U kolu prikazanom na sl. 4, otpor otpornika opterećenja RL može se promijeniti. Da bi se smanjio pad izlaznog napona napajanja, općenito je bolje uzeti otpor strujnog senzora - otpornika R1 u krugu na slici 5 jednakim 0,01 Ohm, dok promijenite vrijednost otpornika R2 na 10 Ohm. ili povećanjem vrijednosti otpornika R3 na 10 kOhm.

Pretvarači napona u struju (U/I) se široko koriste u prenošenju informacija u analognom obliku na velike udaljenosti. Većina mjernih uređaja koji se koriste u automatizaciji naftne industrije imaju strujni izlaz. U/I pretvarači su gotovo idealni izvori struje. Vrijednost struje, koja nosi informaciju o određenoj fizičkoj veličini (pritisak, temperatura, nivo), ne zavisi od otpora komunikacione linije (u određenim granicama), što omogućava da se isključi njen uticaj.

Jedna od opcija pretvarača izgrađena je na bazi invertnog kola, gdje se umjesto otpornika uključuje opterećenje
(Slika 7.5).

Slika 7.5 - Invertujući napon-strujni pretvarač

Funkcija konverzije se može lako dobiti iz sljedećih izraza

. (7.28)

Ovaj krug implementira negativnu strujnu povratnu spregu; ova okolnost osigurava visok izlazni otpor pretvarača

Stoga, promjena otpora opterećenja u širokom rasponu ne utječe na trenutne vrijednosti . Međutim, moguća promjena otpora opterećenja nije beskonačna. Treba napomenuti da se struja u opterećenju održava naponom
, koji ne može biti veći od
. Iz toga slijedi da je maksimalni otpor koji se može uključiti u opterećenje bez promjene funkcije konverzije jednak

. (7.30)

Nedostatak ovog kola je nizak ulazni otpor
, koji se eliminira u krugu pretvarača izgrađenom na bazi neinvertirajuće op-amp veze (slika 7.6).


Slika 7.6 - Neinvertujući napon-strujni pretvarač

Ovo kolo uvodi serijsku negativnu strujnu povratnu spregu, koja osigurava visok ulazni otpor. Pretvarač ima potencijalni ulaz i ne opterećuje izvor signala, koji može imati visok ulazni otpor.

Funkcija transformacije se može dobiti iz sljedećih jednačina

, (7.31)

. (7.32)

Često je potrebno osigurati prijenos velike struje na znatnu udaljenost; za to možete koristiti snažnije op-pojačalo ili dodati tranzistor za pojačavanje (slika 7.7).

Slika 7.7 - Naponsko-strujni pretvarač

sa boost tranzistorom

U ovoj šemi
, ali struja više struje opterećenja po struji baze, što možda nije stabilno. Da bi se eliminisao ovaj efekat, bipolarni tranzistor je zamenjen tranzistorom sa efektom polja sa izolovanim kanalom. Njegove struje odvoda i izvora su uvijek iste.

7.5. Struja-naponski pretvarač

Prilikom mjerenja struje važno je da ulazni otpor uređaja spojenog na kolo bude blizu nule i da ne utječe na način rada kola. Ovo svojstvo ima strujno-naponski pretvarač (slika 7.8). Pretvarač ima strujni ulaz i potencijalni izlaz. Ovaj zaključak se može donijeti određivanjem vrste, načina uvođenja i načina uklanjanja povratnih informacija.

Slika 7.8 - Struja-naponski pretvarač

Konvertor implementira negativnu povratnu vezu napona sa metodom paralelnog ubrizgavanja.

Current , teče u tačku a jednaka struji . Current prolazeći kroz otpornik , je jednako nuli, jer voltaža
primijenjen na otpornik je nula. Current jednaka struji , i struja
=0 iz uslova idealnosti op-amp.

Izlazni napon je

. .33)

Ulazna impedansa pretvarača je definirana kao ulazna impedansa pojačala s paralelnim uvođenjem OOS-a.

Unipolarni pretvarač napona u struju, čiji je krug prikazan na slici 1, koristi klasičnu vezu operativnog pojačala IC2a ​​i NPN tranzistora Q1. Stabilizirana struja teče kroz emiterski otpornik R E, koji ovdje igra ulogu najjednostavnijeg pasivnog strujno-naponskog pretvarača. Stvarni napon negativne povratne sprege u upravljačkom kolu je napon na invertnom ulazu IC2a. Mrtvu zonu na strujno-naponskoj karakteristici stvara struja koja teče od izvora referentnog napona V REF preko otpornika R D i RE do mase. Izvor referentnog napona V REF je dvoterminalni šant regulator IC IC1, otporni razdjelnik Ra, Rb i operacioni pojačavač IC2b.

Za procjenu širine mrtve zone, prije svega, zamislite da je V IN jednak nuli. Operaciono pojačalo takođe ima tendenciju da napon V ED pomeri prema nuli. Međutim, V ED ne može postati jednak nuli, budući da spoj baza-emiter tranzistora Q1 u ovom trenutku radi kao dioda sa obrnutom prednaponom. Kao rezultat, struja emitera Q1 je nula, što znači da je pad napona na otporniku R E:

Budući da se isti napon primjenjuje na invertirajući ulaz op-pojačala, njegov izlaz je negativno zasićen.

Kako se V IN povećava, neće doći do promjene sve dok ulazni napon ne pređe napon V ED dat jednadžbom 1. U ovom trenutku, izlazni napon op-pojačala IC2a ​​će postati pozitivan i struja će teći kroz emiter Q1. Kako se VIN povećava, struja emitera Q1 će se povećati. Zbog jake negativne povratne sprege, ovisnost struje IC od V IN ostaje linearna sve dok je ulazni napon između V ED i V REF. Da biste procijenili vrijednost izlazne struje na granici radnog opsega pri V IN = V REF, potrebno je uzeti u obzir da je napon na oba priključka otpornika isti i jednak V REF, tako da nema struje. teče kroz otpornik. Dakle, ekvivalentni otpor emitera jednak je otporu samog emitera R E, a struja emitera je jednaka V REF / R E.

Izlazna struja koja teče kroz kolektor Q1 i pozitivni pin za napajanje se vrlo malo razlikuje od struje emitera:

gdje je β koeficijent prijenosa struje Q1. Slika 2 prikazuje strujno-naponsku karakteristiku pretvarača.

Sa koeficijentom prijenosa struje tranzistora od približno 230, struja kolektora je 0,44% manja od struje emitera. Da biste smanjili ovu grešku, možete zamijeniti Q1 ili kompozitnim Darlington tranzistorom ili kaskadnom vezom dva bipolarna tranzistora. Ulazni napon V IN može se uzeti direktno sa klizača potenciometra P1, ili uzeti iz eksternog izvora.

Ako ste, na primjer, odabrali V DB = 0,1×V REF , V DB = V ED onda će iz jednačine 1 slijediti R D = 9R E . Teorijska zavisnost izlazne struje od ulaznog napona prikazana je na grafikonu na slici 2.

Mjerenja na prototipskom kolu su pokazala da je V REF = 0,19645 V, a napon V ED na emiteru pri maksimalnom ulaznom naponu je 0,19660 V.

Napon V DB određen je mjerenjem vrijednosti V IN u trenucima naglih promjena izlaznog napona IC2a ​​sa nule na pozitivno i obrnuto. Utvrđeno je da je za pozitivne prelaze V DB = 19,75 mV, a za negativne prelaze V DB = 19,70 mV.

Veliko intrinzično pojačanje op-pojačala dovodi do činjenice da je invertni ulaz virtuelno uzemljenje, tako da je struja koja teče kroz otpornik R OS jednaka struji I IN. Posljedično, izlazni napon je određen relacijom U OUT = -R OS I IN.

Prikazano na sl. 4.3 krug je vrlo pogodan za mjerenje malih struja - od desetina miliampera ili manje, do djelića picoampa. Gornja granica struje je ograničena izlaznom strujom operativnog pojačala. Nedostatak kola je što se ne može uključiti ni na jednom mjestu u strujnoj petlji, jer ulazna struja mora biti spojena na masu.

Faktor konverzije

gdje je A V pojačanje op-pojačala, a R EKV ekvivalentni otpor između ulaza op-pojačala i mase, koji uključuje otpor izvora struje i diferencijalni ulazni otpor op-pojačala.

Ulazna impedancija:

Izlazni offset napon:

gdje je U SM.VH ulazni prednapon op-pojačala,

I SM,VX - ulazna struja prednapona op-amp.

Donja granica izmjerene struje određena je ulaznim offset naponom, ulaznim strujama op-ampa i njihovim driftom. Da biste smanjili greške u krugu, razmotrite sljedeće točke.

1. Offset greške.

Za niske ulazne struje (manje od 1 µA), bolje je koristiti op-pojačala sa terenskim ulazima koji imaju niske ulazne struje.

Neophodno je nastojati da se osigura da je uslov R EKV >> R OS zadovoljen, jer će u suprotnom ulazni prednapon biti dodatno pojačan.*

Greška povezana sa ulaznim strujama može se smanjiti uključivanjem dodatnog otpornika jednakog ROS , između neinvertujućeg ulaza i uzemljenja. U ovom slučaju, ukupni ulazni pomak će biti jednak:

U SM.IN + R OS ΔI SM.IN, gdje je ΔI SM.IN razlika u ulaznim strujama op-pojačala.

Da biste ograničili visokofrekventni šum dodatnog otpornika i spriječili samopobudu op-pojačala, možete spojiti šant kondenzator (10 nF - 100 nF) paralelno s njim.

Budite oprezni kada radite s vrlo malim strujama jer se značajne greške mogu povezati sa strujama curenja. Koristite zaštitni prsten (slika 4.4) kako biste osigurali da su struje curenja spojene na njega, a ne na ulaz kola. Sigurnosni prstenovi moraju biti na obje strane ploče. Ploča mora biti temeljno očišćena i izolirana kako bi se spriječilo površinsko curenje. Konačno, da biste dobili vrlo niske struje curenja (reda picoampa) prilikom instaliranja ulaznih krugova, možete koristiti dodatne fluoroplastične postolje.

Da biste smanjili drift ulaznih struja s temperaturom, trebali biste ograničiti toplinu koju stvara sam op-amp. Da biste to učinili, bolje je smanjiti napon napajanja na minimum. Osim toga, ne biste trebali povezivati ​​opterećenje niske impedancije na izlaz op-amp ( totalni otpor opterećenje mora biti najmanje 10 kOhm).


Prilikom mjerenja malih struja, bolje je podesiti pristrasnost u narednim fazama kola ili koristiti pristup prikazan na sl. 4.7, koji ne zahtijeva previsoku osjetljivost pojačala.

2. Greške u pojačanju.

Op-pojačalo i otpornik povratne sprege moraju biti odabrani tako da A V R EKV >> R OS, inače može doći do velikih grešaka u pojačanju i nelinearnosti karakteristike. Neophodno je odabrati precizne otpornike sa malim pomakom. Najbolje je koristiti visoko stabilne otpornike na bazi metalnih ili metalnih oksidnih filmova. Najbolji dizajn za otpornike visokog otpora (više od 1 GOhm) je stakleno kućište presvučeno silikonskim lakom kako bi se eliminirao utjecaj vlage. Neki otpornici imaju unutrašnji metalni štit.

Da biste izbjegli korištenje otpornika prevelikih vrijednosti (imaju nisku stabilnost i prilično su skupi), možete koristiti povratne informacije u obliku slova T (slika 4.5).

Ova veza vam omogućava da povećate koeficijent konverzije bez korištenja otpornika visokog otpora, ali to je moguće samo uz dovoljnu rezervu vlastitog dobitka op-pojačala. Imajte na umu da instalacija strujnog kruga mora biti izvedena na način da se spriječi da T-link ne bude ranžiran otporom na curenje, tj. osigurajte dobru izolaciju tačaka A i B. T-spoj ima ozbiljan nedostatak u tome što povećava prednapon op-pojačala A1v (R2 + R1)/R1raz, što ponekad može ograničiti njegovu upotrebu.

3. Frekvencijski odziv.

Konačna kapacitivnost izvora C signala može uzrokovati nestabilnost kola, posebno kada se koriste dugi ulazni kablovi. Ovaj kondenzator uvodi fazno kašnjenje u povratnoj sprezi op-amp na visokim frekvencijama. Problem se rješava spajanjem malog kondenzatora C OS paralelno sa otpornikom R OS , Grafička ilustracija ove metode prikazana je na Sl. 4.6.


Izlazni šum kola se sastoji od tri glavne komponente: buke otpornika R OS , ulazni šumni napon operacijskog pojačala A1 i ulazna struja buke operacijskog pojačala A1.

Za op-pojačalo sa visokim pojačanjem pri R OS > 1 MΩ, prevladava šum koji stvara otpornik R OS .

Ulazni napon šuma operativnog pojačala se množi sa pojačanjem šuma (slika 4.6). Po pravilu, ovaj koeficijent raste sa povećanjem frekvencije, što dovodi do pojave značajnog visokofrekventnog šuma.

Ulazna struja šuma operativnog pojačala A1 se množi sa vrijednošću R OS , i pojavljuje se u ovom obliku na ulazu.

5. Smetnje.

Pretvarači struje u napon visokog pojačanja su visoko osjetljiva kola visoke impedancije. Stoga, radi zaštite od smetnji, moraju biti zatvoreni u zaštitno kućište. Dobra nutritivna izolacija je važna. Konačno, ova kola mogu biti vrlo osjetljiva na mehaničke vibracije.

Na sl. Slika 4.7 prikazuje kolo pojačivača signala fotodiode. Potenciometar se koristi za podešavanje pomaka.


2024
seagun.ru - Napravite plafon. Osvetljenje. Ožičenje. Cornice