|
|
Усилитель разности напряжения ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3
Установим связь между выходным и входными сигналами этой схемы. Для узла «а» по первому закону Кирхгоффа можно записать, что Iвх = Iос + Iоу Если считать, что ОУ идеальный т.е. Iоу=0 и U+вх=U–вх = Uвх+ = Uвх2 R2/(R1+R2) , то записав токи по закону Ома (Iвх= (Uвх1- U–вх)/R1 а Iос= (U–вх - Uвых)/R2) получим выражение связывающее выходное и входное напряжения примет вид Uвых=R2/R1(Uвх2-Uвх1). Идеальный разностный усилитель при подаче на оба входа одинаковых напряжений, т.е. Uвх1 = Uвх2 , имеет на выходе напряжение равное нулю. Такие входные напряжения называются синфазными Ucc. В общем случае синфазный сигнал представляет собой среднее значение двух входных напряжений, т.е. Ucc= (Uвх1 + Uвх2)/2. Если Uвх1=-Uвх2, то Ucc= 0. Разность двух входных напряжений называется дифференциальным сигналом Uдс=Uвх2-Uвх1. Поскольку усилитель разности усиливает только разностный (дифференциальный) сигнал, то такой усилитель часто называют дифференциальным усилителем. 9.6.6. Дифференцирующий усилитель Дифференцирующий усилитель, это устройство, в котором входное и выходное напряжение связано соотношением (рис. ) Uвых=KdUвх/dt . (7)
Схема дифференцирующего усилителя на ОУ приведена на рис.7. Установим связь между выходным и входным напряжениями этой схемы. Для узла «а» по первому закону Кирхгоффа можно записать, что Iвх = Iос + Iоу Если считать, что ОУ идеальный, т.е. Iоу=0 и U+вх=U–вх = 0, то записав токи по закону Ома (Iвх= Iс = Сd(Uвх- U–вх)/dt, а Iос= (U–вх - Uвых)/R2) получим выражение связывающее выходное и входное напряжения Uвых=-RосCdUвх/dt , (8) где RосС= t - постоянная времени дифференцирующего усилителя. Коэффициент передачи дифференцирующего усилителя определяется выражением К(jw) = Uвых/ Uвх = jwt =K(w)e jj(w) , (9) где K(w) = wt - амплитудно-частотная характеристика (АЧХ); j(w) = p/2 - фазово- частотная характеристика (ФЧХ) коэффициента передачи. 9.6.7. Интегрирующий усилитель Это устройство, в котором входное и выходное напряжение связано соотношением
Простейшим интегрирующим цепям (например RC - цепям) аналогичны недостатки предыдущего устройства. Схема интегрирующего усилителя на ОУ приведена на рис.8. Установим связь между выходным и входным напряжениями этой схемы. Для узла «а» по первому закону Кирхгоффа можно записать, что Iвх = Iос + Iоу Если считать, что ОУ идеальный, т.е. Iоу=0 и U+вх=U–вх = 0, то, записав токи по закону Ома (Iвх=(Uвх -U–вх)/R2, а Iос= Iс = Сd(U–вх - Uвых)/dt) получим выражение связывающее выходное и входное напряжения
где RС= t - постоянная времени интегрирующего усилителя. Коэффициент передачи интегрирующего усилителя определяется выражением К(jw) = Uвых/ Uвх = (jwt)-1 =K(w) e jj(w), где K(w) =( wt )-1 - амплитудно-частотная характеристика (АЧХ); j(w) =- p/2 - фазово-частотная характеристика (ФЧХ) коэффициента передачи интегрирующего усилителя. Усилитель сигнала резистивного датчика
∆R=SH, где S – чувствительность датчика к измеряемой величине. Для преобразования сопротивления резистивного датчика в напряжение применяют полумостовая схема преобразования (рис.9. ). Установим связь Для узла «а» по первому закону Кирхгоффа можно записать, что I1 +I2 = Iос + Iоу Если считать, что ОУ идеальным, т.е. Iоу=0 и U+вх=U–вх = 0, то, записав токи по закону Ома (I1= (Е+п - U–вх)/(R0 – ΔR), I2= (Е–п -Uвх)/R0, а Iос= (U–вх - Uвых)/R) получим
Считая |Е+п |= |Е–п|=Еп , получаем  Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
Это усилитель, в котором выходное напряжение пропорционально разности входных сигналов Uвх2 и Uвх1 (рис.6). ). Его условное обозначение и принципиальная схема на ОУ приведены на рис. .:
Простейшие дифференцирующие цепи (например RC - цепь) выполняют эту операцию со значительными погрешностями, причем с повышением точности дифференцирования существенно уменьшается уровень выходного сигнала.
.
,
Резистивным датчиком называют измерительный преобразователь, сопротивление, которого зависит от измеряемой физической величины. Сопротивление измерительного преобразователя состоит из дву составляющих
R0 – номинальное сопротивление резистивного датчика, когда измеряемая величина H=0;
