Keuntungan besar yang tepat dari OU mengarah pada fakta bahwa input pembalik adalah tanah virtual, oleh karena itu arus yang mengalir melalui resistor R sama dengan I W. Izin saat ini Akibatnya, tegangan output ditentukan oleh rasio u \u003d -r OS I W.

Ditunjukkan pada Gambar. 4.3 Skema ini sangat cocok untuk mengukur arus kecil - dari puluhan miliam dan kurang, hingga saham picoamper. Batas arus atas output arus. Kerugian skema ini adalah bahwa ia tidak dapat dimasukkan dalam titik arbitrer dari sirkuit dengan arus, karena arus input harus dekat dengan tanah.

Koefisien konversi

di mana V adalah koefisien gain OU dan R EQ - ketahanan yang setara antara input OU dan Bumi, yang mencakup resistansi sumber saat ini dan resistansi input diferensial ke OU.

Resistansi input:

Tegangan Offset Output:

di mana Anda SM.VCH adalah voltase input dari perpindahan OU,

I CM, BX - arus input dari perpindahan OU.

Batas bawah arus yang diukur ditentukan oleh tegangan input perpindahan, arus input OU dan drift mereka. Untuk meminimalkan kesalahan skema, pertimbangkan poin-poin berikut.

1. Kesalahan perpindahan.

Dengan arus input kecil (kurang dari 1 μA), lebih baik menggunakan OE dengan pintu masuk lapangan yang memiliki arus input kecil.

Perlu untuk berjuang untuk kondisi R EQ \u003e\u003e R OS, karena jika tidak tegangan bias input akan meningkat. *

Kesalahan yang terkait dengan arus input dapat dikurangi, termasuk resistor tambahan sama dengan R OS , antara pintu masuk dan tanah non-konversi. Dalam hal ini, perpindahan input total akan sama dengan:

U cm. VKH + R OS ΔI, lihat, di mana ΔI, lihat VKH - perbedaan dalam arus input OU.

Untuk membatasi kebisingan frekuensi tinggi dari resistor tambahan dan mencegah eksitasi diri OE, dimungkinkan untuk menghidupkannya untuk menghidupkan kondensor shunt (10 NF - 100 NF).

Amati keakuratan saat bekerja dengan arus yang sangat kecil, karena kesalahan signifikan dapat dikaitkan dengan arus kebocoran. Gunakan cincin keamanan (Gbr. 4.4) sehingga arus kebocoran ditutup di atasnya, dan bukan pada input sirkuit. Cincin keamanan harus di kedua sisi papan. Biaya harus dibersihkan dan diisolasi dengan hati-hati untuk mencegah kebocoran permukaan. Akhirnya, dimungkinkan untuk menggunakan rak tambahan dari fluoroplase ketika memasang sirkuit input untuk mendapatkan arus kebocoran yang sangat kecil.

Untuk mengurangi input arus melayang pada suhu, perlu membatasi panas yang dialokasikan oleh OU. Untuk melakukan ini, lebih baik mengurangi tegangan suplai menjadi minimum. Selain itu, tidak perlu untuk menghubungkan beban tegangan rendah ke out oute (resistansi beban keseluruhan harus minimal 10 com).

Saat mengukur arus rendah, sesuaikan offset lebih baik di kaskade selanjutnya dari sirkuit, atau gunakan pendekatan yang ditunjukkan pada Gambar. 4.7, di mana sensitivitas amplifier tidak diperlukan.

2. Kesalahan dari koefisien gain.

Resistor OU dan Umpan Balik harus dipilih sehingga A V R EQ \u003e\u003e R OS, jika tidak, mungkin ada kesalahan besar dari gain dan nonlinieritas karakteristik. Perlu untuk memilih resistor presisi dengan drift kecil. Yang terbaik adalah menggunakan resistor stabil tinggi berdasarkan film logam atau logam-oksigen. Desain terbaik untuk resistor tinggi (lebih dari 1 GOM) adalah perumahan kaca yang dilapisi dengan pernis silikon untuk menghilangkan efek kelembaban. Beberapa resistor memiliki layar pelindung logam internal.

Agar tidak menggunakan resistor denominasi yang terlalu besar (mereka memiliki stabilitas rendah dan mereka cukup mahal), Anda dapat menggunakan umpan balik berbentuk T (Gbr. 4.5).

Senyawa semacam itu memungkinkan Anda untuk meningkatkan faktor konversi tanpa menggunakan resistor tahan tinggi, tetapi hanya mungkin dengan cadangan yang cukup dari keuntungan OU sendiri. Perhatikan bahwa instalasi skema harus diselesaikan sedemikian rupa untuk mencegah kontrol t-tautan ke resistensi kebocoran, I.E. Berikan isolasi poin yang baik A dan V. T-berbentuk senyawa yang memiliki kerugian serius, yang terdiri dari meningkatkan tegangan perpindahan OU A1B (R2 + R1) / R1, yang kadang-kadang dapat membatasi penggunaannya.

3. Karakteristik frekuensi.

Kapasitas akhir dari sumber sinyal SI dapat menyebabkan ketidakstabilan sirkuit, terutama saat menggunakan kabel input yang panjang. Kapasitor ini pada frekuensi tinggi membuat tunda fase pada loop umpan balik OU. Masalahnya diselesaikan dengan dimasukkannya kapasitor kapasitas rendah dengan OS paralel dengan resistor R OS , ilustrasi grafis dari metode ini ditunjukkan pada Gambar. 4.6.

Noise output skema terdiri dari tiga komponen utama: resistor kebisingan R OS , input Noise Voltage OU A1I Input noise saat ini A1.

Untuk OU dengan gain besar pada R OS\u003e 1 MΩ, kebisingan sebagian besar dihasilkan oleh resistor R OS .

Tegangan noise input OU dikalikan dengan keuntungan untuk kebisingan (Gbr. 4.6). Sebagai aturan, koefisien ini meningkat dengan meningkatnya frekuensi, yang mengarah pada munculnya kebisingan frekuensi tinggi yang signifikan.

Input noise ou A1mumes saat ini pada nilai R OS , dan dalam formulir ini muncul di pintu masuk.

5. Gangguan.

Transduser saat ini ke tegangan amplifikasi tinggi adalah sirkuit yang sangat sensitif dan selaras. Oleh karena itu, untuk melindungi terhadap gangguan, mereka harus disimpulkan dalam kasus perisai. Penting untuk memiliki nutrisi yang baik. Akhirnya, skema ini bisa sangat sensitif terhadap getaran mekanis.

Pada Gambar. 4.7 menunjukkan sirkuit penguat sinyal fotodium. Potensiometer digunakan untuk menyesuaikan offset.

Gambar 1.2 menunjukkan skema pembalik utama untuk dimasukkannya OU.

Gbr.1.2. Skema pembalik utama untuk dimasukkannya OU

Output OU terhubung ke input pembalik dari resistensi umpan balik R. OS. . Sinyal diumpankan ke input pembalik melalui resistensi R. 1 . Berdasarkan sifat-sifat OU (Keuntungan Infinite), kami menyimpulkan bahwa ketika tegangan akhir pada output, perbedaan potensial dalam POPS TAPI dan DI sama dengan nol. Karena Poin Potensi DI sama dengan nol (koneksi dengan tanah), maka potensi titik TAPI Juga sama dengan nol. Fakta ini memberi alasan untuk menghitung intinya TAPI Tanah yang jelas, karena titik ini tidak memiliki hubungan langsung dengan Bumi.

Ini mengikuti bahwa arus di sirkuit input ditentukan hanya dengan resistensi R. 1 : sAYA.= u. Vk. / R. 1 . Karena resistansi input OMA yang tak terbatas pada input amplifier, arus tidak bercabang dan sepenuhnya dilanjutkan oleh resistansi OS R. OS. . Dari sini:
. Sundit arus di sini, kami dapatkan:
. Akibatnya, rasio gain:

(1.1)

Resistansi input kaskade sama R. 1 .

1.1. Penjumlahan amplifier.

Kehadiran titik kelihatannya tanah memungkinkan kita untuk membangun amplifier penjumlahan dengan AU (Gbr. 1.3).

Gbr.1.3. Penjumlahan amplifier.

Karena fakta bahwa potensi pada titik TAPI sama dengan nol, arus input tidak mempengaruhi satu sama lain dan hanya ditentukan oleh parameter dari rantai input:

Arus ini disimpulkan dalam sirkuit umpan balik:
.

Pengganti Nilai Saat Ini:
Dari sini:

(1.2)

Dengan mengubah nilai resistansi, Anda dapat mengatur koefisien bobot yang disimpulkan oleh voltase input. Secara khusus, dengan kesetaraan dari semua resistensi, kami memperoleh jumlah tegangan input yang bersih.

1.4. Skema inklusi OU non-pembalik utama

Gambar 1.4. Skema unforming utama untuk dimasukkannya OU diberikan.

Gbr.1.4. Skema inklusi OU non-pembalik utama

Berdasarkan prasyarat yang sama seperti pada kasus sebelumnya, kami akan menganalisis pekerjaan skema ini.

1)
.

3)
.

4) Tokx setara, kami dapatkan:
.

5) Dari sini, kami akhirnya mendapatkan keuntungan:

. (1.3)

Seperti yang dapat dilihat dari (1.3), keuntungan dari keuntungan yang tidak tupati tidak boleh kurang dari satu.

1.5. Pengulang

Kasus khusus amplifier non-sekrup adalah repeater (Gbr.1.5).

Gbr.1.5. Repeater pada OU.

Koefisien transmisi dari kaskade seperti itu sama dengan satu. Ini memiliki input yang sangat tinggi dan ketahanan output rendah. Properti semacam itu memungkinkannya digunakan sebagai buffer cascade untuk menghilangkan efek dari satu bagian dari skema besar ke yang lain.

1.6. Konverter tegangan

Tegangan arus transduser paling sederhana adalah, seperti diketahui, resistor. Dia, bagaimanapun, melekat dalam kerugian bahwa sumber plug-in saat ini bukan nol (kami akan mengingatkan bahwa mode hubung singkat normal untuk sumber saat ini, karena sumber saat ini memiliki resistansi output besar, yang seharusnya jauh lebih tahan beban). Diagram yang ditunjukkan pada Gambar.1.6 bebas dari kekurangan yang ditentukan dan memberikan konversi saat ini yang akurat ke tegangan:

u. 2 = −R. sAYA. 1 . (1.4)

Titik TAPImemiliki potensi quasinoy, sehingga resistansi input perangkat adalah nol, dan saat ini sAYA. 1 hasil di resistor R., memberikan tegangan output (1.4).

Gbr.1.6. Konverter tegangan

Di sirkuit pengukuran, sinyal DC sering digunakan sebagai representasi analog pengukuran fisik, seperti suhu, tekanan, aliran, berat dan gerakan. Paling sering daripada sinyal permanen tok. Preferensi diberikan dibandingkan dengan sinyal permanen tegangan, Karena sinyal saat ini persis sama dalam ukuran sirkuit pembawa sirkuit saat ini dari sumber (alat ukur) ke beban (indikator, perekam atau pengontrol), sedangkan sinyal tegangan dalam skema serupa dapat bervariasi dari. satu ujung ke yang lain karena kehilangan konduktor resistif. Selain itu, perangkat pengukuran saat ini biasanya memiliki impedansi rendah (pada saat perangkat pengukuran tegangan memiliki impedansi tinggi), yang memberikan alat pengukuran saat ini dengan ketahanan yang lebih besar terhadap interferensi listrik.

Untuk menggunakan arus sebagai presentasi analog dari ukuran fisik, kita harus memiliki semacam generasi arus yang tepat di sirkuit sinyal. Tetapi bagaimana kita membuat sinyal saat ini yang akurat ketika Anda tidak dapat mengetahui resistansi kontur? Jawabannya adalah menggunakan amplifier yang dimaksudkan untuk mempertahankan arus pada nilai yang diberikan, menerapkan begitu banyak atau begitu banyak tegangan karena diperlukan untuk rantai beban untuk mempertahankan nilai saat ini yang ditentukan. Amplifier seperti itu melakukan fungsi sumber saat ini. Penguat operasi dengan umpan balik negatif adalah kandidat yang ideal untuk tugas seperti itu:

Diasumsikan bahwa tegangan input skema ini berasal dari perangkat apa pun dari perangkat konverter fisik / amplifying, dikalibrasi untuk mendapatkan 1 volt untuk 0% dengan dimensi fisik dan 5 volt untuk dimensi fisik. Kisaran standar sinyal analog saat ini adalah dari 4 mA hingga 20 mA, yang masing-masing berarti dari kisaran pengukuran 0% hingga 100%. Pada input 5 volt, resistor (akurat) 250 ohm akan memiliki tegangan terapan 5 volt, yang akan mengarah pada arus 20 mA dalam diagram sirkuit besar (dengan R NAIR). Tidak masalah apa yang setara dengan resistansi r negara, dan apa resistansi kabel dalam sirkuit besar ini, jika penguat operasional memiliki tegangan suplai, cukup tinggi untuk mengeluarkan tegangan, yang diperlukan untuk mendapatkan 20 mas mengalir melalui r bangsa. Resistor 250 ohm menetapkan hubungan antara tegangan input dan arus keluaran, dalam hal ini menciptakan setara dengan 1-5 V pada inlet / 4-20 mA pada output. Jika kami mengkonversi sinyal input 1-5 volt dan sinyal output 10-50 mA (industri standar pengukuran yang lebih tua, ketinggalan jaman), sebaliknya, kami akan menggunakan resistor 100 ohm yang akurat.

Nama lain dari skema ini adalah " amplifier kecuraman" Dalam elektronik, kecuraman adalah koefisien matematis yang sama dengan perubahan dalam arus yang dibagi dengan perubahan tegangan (ΔI / ΔV), dan diukur dalam SIMENSI (cm), di unit yang sama yang digunakan untuk mengekspresikan konduksi (secara matematis, sebaliknya resistensi: arus / tegangan). Dalam skema ini, koefisien kecuraman dicatat oleh resistor 250 ohm, yang memberikan output komunikasi linier / input_naption.

Ringkasan

• Dalam industri, arus DC saat ini sering digunakan alih-alih sinyal tegangan konstan sebagai representasi analog dari jumlah fisik. Saat ini dalam sirkuit serial sama sekali sama dalam semua titik sirkuit ini, terlepas dari resistansi kabel, sedangkan tegangan dalam skema serupa dapat bervariasi dari satu ujung ke ujung lainnya karena resistensi kabel, yang membuat arus, yang membuat arus, yang membuat arus Sinyal lebih akurat untuk mengirimkan sinyal dari perangkat "mentransmisikan" ke perangkat "mengambil".
• Sinyal tegangan relatif mudah diperoleh langsung pada perangkat konverter, sementara tidak ada sinyal saat ini yang akurat. Untuk "mengonversi" sinyal tegangan ke sinyal saat ini, Anda dapat menggunakan amplifier operasional. Dalam mode ini, penguat operasi akan menghasilkan tegangan apa pun yang diperlukan untuk mempertahankan arus melalui sirkuit sinyal dalam nilai yang benar.

Salah satu cara termudah untuk mengukur arus di sirkuit listrik adalah dengan mengukur penurunan tegangan pada resistor, yang diaktifkan secara berurutan dengan beban. Tetapi ketika arus dilewatkan melalui resistor ini, itu mengalokasikan kekuatan yang tidak berguna dalam bentuk panas, oleh karena itu dipilih sebagai nilai minimum yang mungkin, yang pada gilirannya mencakup peningkatan sinyal selanjutnya. Perlu dicatat bahwa skema di bawah ini memungkinkan Anda untuk mengontrol tidak hanya arus permanen, tetapi juga berdenyut, dengan distorsi yang sesuai ditentukan oleh bandwidth elemen amplifying.

Pengukuran saat ini di tiang beban negatif.

Memuat sirkuit pengukuran saat ini di kutub negatif ditunjukkan pada Gambar 1.

Skema ini dan bagian dari informasi ini dipinjam dari majalah "Komponen dan Teknologi" No. 10 untuk tahun 2006. Mikhail Pushkarev. [Dilindungi Email]
Manfaat:
Tegangan siniphase input rendah;
Sinyal input dan output memiliki "lahan" yang umum;
Mudah diimplementasikan dengan satu sumber daya.
Kekurangan:
Beban tidak memiliki koneksi langsung dengan "Bumi";
Tidak ada kemungkinan untuk mengalihkan kunci beban di kutub negatif;
Kemampuan untuk gagal rangkaian ukur dengan penutupan pendek dalam beban.

Pengukuran saat ini di kutub beban negatif tidak mewakili kompleksitas. Untuk tujuan ini, banyak OU cocok untuk bekerja dengan nutrisi unipolar. Sirkuit pengukuran saat ini menggunakan amplifier operasional ditunjukkan pada Gambar. 1. Pilihan jenis amplifier tertentu ditentukan oleh akurasi yang diperlukan, yang terutama mempengaruhi offset nol amplifier, penyimpangan suhu dan keakuratan pemasangan gain, dan kecepatan rangkaian yang diperlukan. Pada awal skala, kesalahan transformasi yang signifikan tidak dapat dihindari, disebabkan oleh nilai non-nol dari tegangan output minimum amplifier, yang tidak signifikan untuk sebagian besar aplikasi praktis. Untuk mengecualikan kekurangan ini, amplifier daya dua-polar diperlukan.

Mengukur arus di tiang pemuatan positif

Keuntungan:
Bebannya didasarkan;
Sirkuit pendek terdeteksi dalam beban.
Kekurangan:
Tegangan input sirefase tinggi (seringkali sangat tinggi);
Kebutuhan untuk menggantikan sinyal keluaran ke level yang dapat diterima untuk pemrosesan selanjutnya dalam sistem (mengikat ke "lahan").
Pertimbangkan skema pengukuran saat ini di tiang pemuatan positif menggunakan amplifier operasi.

Dalam diagram pada Gambar. 2 Anda dapat menerapkan salah satu penguat operasi yang cocok untuk tegangan suplai yang diizinkan, yang dirancang untuk bekerja dengan daya unipolar dan tegangan input maksimum yang mencapai tegangan suplai, misalnya AD8603. Tegangan catu daya maksimum sirkuit tidak dapat melebihi tegangan suplai amplifier maksimum yang diijinkan.

Tetapi ada OU, yang mampu bekerja dengan tegangan input syphase, secara signifikan melebihi tegangan suplai. Dalam skema menggunakan OU LT1637 ditunjukkan pada Gambar. 3, tegangan suplai beban dapat mencapai 44 v pada tegangan catu daya, sama dengan 3 v. Untuk mengukur arus dalam tiang pemuatan positif dengan kesalahan yang sangat kecil, amplifier alat tersebut cocok sebagai LTC2053, LTC6800 dari teknologi linear, INA337 dari instrumen Texas. Untuk mengukur arus di kutub positif ada chip khusus, misalnya - INA138 dan INA168.

INA138 dan INA168.

- Monitor tegangan tinggi, unipolar saat ini. Berbagai macam voltase input, dimensi arus rendah dan dimensi kecil - SOT23, memungkinkan Anda untuk menggunakan chip ini dalam banyak skema. Tegangan catu daya dari 2.7 V ke 36 V untuk INA138 dan dari 2,7 V hingga 60 V untuk INA168. Input arus - tidak lebih dari 25 mka, yang memungkinkan pengukuran penurunan tegangan pada shunt dengan kesalahan minimum. Microsirit adalah konverter saat ini - tegangan dengan koefisien konversi dari1 hingga 100 atau lebih. INA138 dan INA168 dalam lampiran SOT23-5 memiliki serangkaian suhu operasi -40 ° C hingga + 125 ° C.
Skema inklusi khas diambil dari dokumentasi untuk chip ini dan ditunjukkan pada Gambar 4.

Opa454.

- Amplifier pengoperasian tegangan tinggi baru murah dari instrumen Texas dengan arus output lebih dari 50 mA dan bandwidth 2,5 MHz. Salah satu kelebihannya adalah stabilitas tinggi OPA454 dengan satu pabrik gain.

Di dalam perlindungan terorganisir terhadap kelebihan suhu dan arus berlebih. Kinerja IP dipertahankan dalam berbagai voltase pasokan dari ± 5 hingga ± 50 v atau, dalam kasus nutrisi unipolar, dari 10 hingga 100 V (maksimum 120 V). OPA454 memiliki output tambahan "bendera status" - output status OU dengan stok terbuka, yang memungkinkan Anda untuk bekerja dengan logika tingkat apa pun. Penguat operasional tegangan tinggi ini memiliki akurasi tinggi, berbagai macam voltase output, tidak menyebabkan masalah ketika membalik fase, yang sering ditemukan saat bekerja dengan amplifier sederhana.
Fitur Teknis OPA454:
Berbagai macam tegangan pasokan dari ± 5 V (10 V) hingga ± 50 V (100 V)
(sangat 120 v)
Arus keluaran maksimum yang besar\u003e ± 50 mA
Berbagai macam suhu operasi dari -40 hingga 85 ° C (sangat dari -55 hingga 125 ° C)
Peralatan SOIC atau HSOP (PowerPadtm)
Data pada mikro diberikan dalam "News Electronics" No. 7 untuk 2008. Sergey Pichugin.

Amplifier sinyal shunt saat ini di bus daya utama.

Dalam praktik radio amatir untuk skema, parameter yang tidak begitu ketat, murah DVI LM358, memungkinkan pengoperasian dengan tegangan input menjadi 32B. Gambar 5 menunjukkan salah satu dari banyak jenis skema untuk dimasukkannya chip LM358 sebagai monitor arus beban. Ngomong-ngomong, tidak dalam semua "lembar data" ada skema untuk dimasukkannya. Dalam semua kemungkinan, skema ini adalah prototipe skema yang diberikan di majalah "Radio" I. Nechaev dan yang saya sebutkan dalam artikel " Batasi indikator».
Skema berikut ini sangat nyaman digunakan dalam bp buatan untuk kontrol, telemetri dan memuat pengukuran saat ini, untuk membangun perlindungan terhadap sirkuit pendek. Sensor saat ini dalam skema ini mungkin memiliki resistensi yang sangat kecil dan tidak perlu menyesuaikan resistor ini, seperti yang dilakukan dalam kasus ammeter biasa. Misalnya, tegangan pada resistor R3, dalam diagram pada Gambar 5, adalah: VO \u003d R3 ∙ R1 ∙ IL / R2 I.E. VO \u003d 1000 ∙ 0,1 ∙ 1A / 100 \u003d 1B. Satu arus ampper yang mengalir melalui sensor sesuai dengan penurunan tegangan satu volt pada resistor R3. Besarnya rasio ini tergantung pada nilai semua resistor yang termasuk dalam skema konverter. Oleh karena itu dengan membuat resistor R2 dipangkas, Anda dapat memberikan kompensasi dengan aman untuk hamburan resistansi resistor R1. Ini juga berlaku untuk diagram yang ditunjukkan pada Gambar 2 dan 3. Dalam diagram yang ditunjukkan pada Gambar. 4, Anda dapat mengubah resistansi dari resistor beban RL. Untuk mengurangi kegagalan tegangan output dari tegangan catu daya, resistansi sensor saat ini adalah resistor R1 di sirkuit pada Gambar. 5 umumnya lebih baik untuk mengambil sama dengan 0,01 ohm, sambil mengubah nilai resistor R2 oleh 10 ohm atau meningkatkan peringkat resistor R3 ke 10k.

Kementerian Pendidikan Federasi Rusia

Universitas Teknis Negara Novosibirsk

Departemen COD.

Proyek Kursus tentang Disiplin:

"Sirkuit"

Konverter tegangan

Dilakukan: Diperiksa:

Goldobina Elena Pasynkov Yu.a.

Grup: AO-91

Fakultas: AVT.

Novosibirsk-2001.

1. Perkenalan

2. Data teknis untuk desain

3. Sirkuit struktural konverter

4. Persamaan konversi

5. Analisis kesalahan

6. Skema Konsep

7. Perhitungan kesalahan instrumental

8. Kesimpulan

9. Daftar referensi

10. Spesifikasi elemen

pengantar

Saat ini, ada berbagai transduser kuantitas fisik, misalnya: tegangan saat ini, resistansi terhadap tegangan konstan, frekuensi ke tegangan.

Konverter satu nilai ke nilai lain banyak digunakan dalam elektronik, mikroelektronika dan pengumpulan data dan sistem pemrosesan data. Saat membangun konverter tersebut, penguatan operasi digunakan. Ini memungkinkan Anda untuk secara signifikan meningkatkan resistansi keluaran skema, sehingga mengurangi dampak pada pengoperasian tautan selanjutnya.

2. Data teknis untuk desain.

a) data dasar

b) tambahan

3. Sirkuit struktural konverter.

Skema konverter secara struktural dapat direpresentasikan sebagai berikut:

2) - Amplifier

I bx - input arus

U out - tegangan output nominal.

4. Persamaan konversi saat ini ke tegangan.

Resistance R3 sama dengan koneksi paralel R1 dan R2 termasuk dalam rantai untuk menghilangkan kesalahan dari arus input.

RO yang mengoreksi resistensi - termasuk dalam skema untuk menghilangkan kesalahan dari toleransi resistor (r cor \u003d 10 ohm)

Tegangan output secara langsung proporsional dengan arus, resistansi shunt dan gain amplifier amplifikasi:

Perhitungan elemen skema:

Mulai data:

.

Pilih penguat operasional.

Pilih penguat operasional dengan suhu kecil drift e cm untuk meminimalkan kesalahan dari efek drift.

Ambil ou 140ud21. (Cm \u003d 0.5 · 10 -6 V, i vx \u003d 0.5na, ΔI vh \u003d 0.5N, k \u003d 1000000 u \u003d 10.5V M SF \u003d 110 DB).

Perhitungan resistor.

Kami memilih shunt dengan tegangan nominal U Schoon \u003d 30mV.

Schuntsa Resistance. Oleh karena itu, resistansi input konverter adalah 3 MΩ, yang sesuai dengan parameter yang ditentukan.

Tegangan pada inlet amplifier adalah Anda Schned. Pada output, perlu untuk mendapatkan tegangan uy \u003d 1b. Oleh karena itu, koefisien gain dengan umpan balik

.

Saya - arus mengalir melalui resistensi R1, R2.

Di mana, saya Вх_ou - arus input amplifier operasi, K adalah gain tanpa umpan balik.

Memecahkan sistem ini, kami menemukan nilai-nilai resistor.

R1 \u003d 60 ohm R2 \u003d 1900 ohm.

5. Analisis kesalahan

Dalam skema ini, hanya ada kesalahan alat yang ada, karena kesalahan metodologis yang terkait dengan resistansi sumber adalah nol (kami percaya bahwa sumbernya ideal, I.E. Resistansi internalnya adalah ∞).

Oleh karena itu, hanya mempertimbangkan kesalahan instrumental:

1. Kesalahan dari toleransi resistor.

Kesalahan ini dihilangkan dengan memasukkan sistem resistansi korektif sama dengan 10 ohm.

2 . Kesalahan dari resistor TKS

3. Kesalahan dari drift e cm.

Dampak dari kesalahan ini akan dibahas di bawah ini.

4. Kesalahan dari amplifier E CM.

Kesalahan ini dihilangkan menggunakan resistor pemangkasan R4.

5. Kesalahan dari arus input.

Kesalahan ini dihilangkan dengan dimasukkan dalam konverter resistansi R3, sama dengan resistansi paralel R1 dan R2.

6. Kesalahan dari drift δSAYA. Vk..

Dampak dari kesalahan ini juga dipertimbangkan di bawah ini.

7. Kesalahan dari koefisien penindasan sinyal syphase.

Dampak dari kesalahan ini akan dibahas di bawah ini.

7. Perhitungan kesalahan

Persamaan tegangan output:

Hitung kesalahan berikut:

a) kesalahan dari penerimaan resistensi shunt

Keakuratan penerimaan ke resistansi shunt adalah 0,05% atau 15.

Dengan kata lain

R melihat - resistensi nyata dari shunt.

U chrona - tegangan di outlet amplifier di r sh \u003d r

b) Kesalahan dari resistor TKS:

Pilih resistor R1, R2 dari seri C2-29V.

Dalam jenis resistor ini

kesalahan D 1 Dari Tks R 2

kesalahan D 2 Dari Tks R 1

c) Kesalahan dari TKE CM

d) Kesalahan dari ΔI BX.

e) Kesalahan dari koefisien penindasan sinyal syphase.

Kesalahan total

Nilai ini memenuhi kesalahan yang diberikan. Oleh karena itu, dikonfirmasi dengan benar memilih amplifier operasional dengan drift offset nol kecil.

8. Kesimpulan.

Sirkuit konverter tegangan pada saat ini cukup sederhana, tetapi pada saat yang sama memastikan akurasi konversi yang diperlukan (kesalahan konversi tidak lebih dari 0,05). Data berkualitas memungkinkan Anda untuk secara luas menggunakan skema ini dalam mengukur sistem dan sistem pemrosesan sinyal.

9. Daftar referensi yang digunakan:

1. Ringkasan Pasynckova Lectures Yu.A. Schemechnika untuk tahun 2001.

2. Horowitz P., Hill W. "Rekayasa Skema Seni"

3. Kunov v.m. Amplifier operasi. Direktori. Novosibirsk, 1992.

11. Karakteristik teknis elemen.

Penunjukan dalam skema	Sebuah tipe elemen	jumlah	Catatan
	Opera. amplifier.
			U out \u003d 10.5 v, cm cm \u003d 0,5 μv / k
	Resistor
			Presisi, tks \u003d
			kuat
			penyesuaian nol