Transformátor ako prúdové prevodnejšie napätie v DAC. Prevodníky prúdu. Meranie prúdu v zápornej zaťažení

Veľký správny zisk OU vedie k tomu, že vstupný vstup je virtuálnou pôdou, preto je prúd tečúci rezistorom R rovný aktuálnemu I W. V dôsledku toho je výstupné napätie určené pomerom U \u003d -R OS I W.

Znázornené na obr. 4.3 Schéma je vhodná na meranie malých prúdov - z desiatok Milliamp a menej, až do akcií picoamper. Horné prúdové limity výstupu OU. Nevýhodou schémy je, že nemôže byť zahrnutá do ľubovoľného bodu obvodu s prúdom, pretože vstupný prúd musí blízko miesta.

Konverzný koeficient

tam, kde A V je koeficient zisku OU a R EQ - ekvivalentná odolnosť medzi vstupom OU a Zemou, ktorá obsahuje odpor súčasného zdroja a diferenciálnej vstupnej odolnosti voči OU.

Vstupný odpor:

Výstupné ofsetové napätie:

kde u sm.vch je vstupné napätie posunu ou,

I cm, bx - vstupný prúd posunu ou.

Dolná hranica nameraného prúdu je určená vstupným napätím posunu, vstupných prúdov OU a ich drifts. S cieľom minimalizovať chybu systému zvážte nasledujúce body.

1. Chyby posunu.

S malými vstupnými prúdmi (menej ako 1 μA) je lepšie použiť OE s vchodmi v poli, ktoré majú menšie vstupné prúdy.

Je potrebné sa usilovať o podmienku R eq \u003e\u003e R OS, pretože inak sa dodatočne zvýši vstupné napätie. *

Chyba spojená so vstupnými prúdmi je možné znížiť, vrátane dodatočného odporu rovného RS , medzi nekonvertným vstupom a krajinou. V tomto prípade sa celkový vstup vstupu bude rovný:

U cm. VKH + R OS AI, pozri, kde Δi, pozri VKH - rozdiel v vstupných prúdoch OU.

Na obmedzenie vysokofrekvenčného šumu prídavného odporu a zabránenie sebestačnej excitácii OE, je možné ho zapnúť, aby sa zapol kondenzátor shunt (10 NF - 100 NF).

Dodržujte presnosť pri práci s veľmi malými prúdmi, pretože významné chyby môžu byť spojené s únikmi prúdu. Použite bezpečnostný krúžok (obr. 4.4) tak, aby sa na ňom zatvorili úniky, a nie na vstupnom spojení. Bezpečnostné krúžky by mali byť na oboch stranách dosky. Poplatok sa musí starostlivo vyčistiť a izolovať, aby sa zabránilo úniku povrchu. Nakoniec je možné pri inštalácii vstupných obvodov použiť ďalšie regály od fluóroplastov, aby ste získali veľmi malé únikové prúdy.

Ak chcete znížiť vstupný prúd driftu na teplotu, je potrebné obmedziť teplo pridelené OU. Na to je lepšie znížiť napájacie napätie na minimum. Okrem toho nie je potrebné pripojiť zaťaženie nízkeho napätia na zásuvku OU (celková odolnosť proti zaťaženiu musí byť najmenej 10 com).


Pri meraní nízkych prúdov, nastavenie posunu je lepšie v nasledujúcich kaskádoch okruhu, alebo použiť prístup znázornený na obr. 4.7, v ktorom sa nevyžaduje citlivosť zosilňovača.

2. Chyby koeficientu zisku.

Rezistor OU a spätnej väzby musí byť vybraný tak, aby v R eq \u003e\u003e R OS, inak môže byť veľké chyby zisku a nelinearity charakteristiky. Je potrebné zvoliť presné rezistory s malým driftom. Najlepšie je použiť vysoko stabilné rezistory na báze kovových alebo kovových kyslíkových fólií. Najlepší dizajn pre vysoko odporov (viac ako 1 gom) je sklenené puzdro potiahnuté silikónovým lakom, aby sa eliminoval účinok vlhkosti. Niektoré rezistory majú vnútornú kovovú ochrannú obrazovku.

Aby sa nepoužívali odpory príliš veľké denominácie (majú nízku stabilitu a sú dosť drahé), môžete použiť spätnú väzbu tvaru t (Obr. 4.5).

Takáto zlúčenina vám umožní zvýšiť konverzný faktor bez použitia vysoko odolných odporov, ale je možné len s dostatočnou rezervou vlastného zisku OU. Všimnite si, že inštalácia systému musí byť dokončená takým spôsobom, aby sa zabránilo kontrolu T-Link na odolnosť proti úniku, t.j. Poskytnite dobrú izoláciu bodov A a V. T-tvarovaná zlúčenina má vážnu nevýhodu, ktorá spočíva v zvýšení napätia posunutím OU A1B (R2 + R1) / R1, ktoré môžu niekedy obmedziť jeho použitie.

3. Frekvenčná charakteristika.

Konečná kapacita zdroja signálu SI môže viesť k nestabilite okruhu, najmä pri použití dlhých vstupných káblov. Tento kondenzátor pri vysokých frekvenciách robí fázové oneskorenie v slučke spätnej väzby OU. Problém je riešený zahrnutím s nízkou kapacitnou kondenzátorom s OS rovnobežným s odporom R OS , grafické znázornenie tohto spôsobu je znázornené na obr. 4.6.


Výstupný hluk schémy sa skladá z troch hlavných zložiek: rezistor rezistora hluku , vstupné šumové napätie OU A1I Vstupný hlukový prúd OU A1.

Pre OU s veľkým ziskom na R OS\u003e 1 MΩ je hluk prevažne generovaný rezistorom R OS .

Vstupné šumové napätie OU sa vynásobí ziskom pre hluk (obr. 4.6). Tento koeficient sa spravidla zvyšuje so zvyšujúcou sa frekvenciou, ktorá vedie k vzniku významného vysokofrekvenčného hluku.

Vstupný hlukový prúd OU A1Mumes na hodnote R OS , a v tomto formulári sa objaví pri vstupe.

5. Interferencia.

Prúdové prevodníky na vysoké amplifikačné napätie sú vysoko citlivé, vysoko zarovnané obvody. Preto na ochranu pred rušením musia byť uzavreté v prípade tienenia. Je dôležité mať dobrú výživu. Nakoniec môžu byť tieto schémy veľmi citlivé na mechanické vibrácie.

Na obr. 4.7 Zobrazuje okruh zosilňovačov fotodilného signálu. Na nastavenie posunu sa používa potenciometer.

Obrázok 1.2 ukazuje hlavnú inverznú schému na zahrnutie OU.

Obr.1.2. Hlavná veriteľská schéma na zaradenie OU

OUP výstup je pripojený k invertingu vstupu odolnosti spätnej väzby R. OS. . Signál sa privádza do invertingového vstupu cez odpor R. 1 . Na základe vlastností OU (nekonečný zisk) dospejeme k záveru, že keď konečné napätie na produkte, potenciálny rozdiel v POPs ALE a V rovná nule. Pretože Potenciálny bod V rovná nule (pripojenie s pôdou), potom potenciál bodu ALE Tiež rovná nule. Táto skutočnosť dáva dôvod počítať bod ALE Zdanlivá pôda, pretože tento bod nemá priame spojenie so Zemou.

Z toho vyplýva, že prúd vo vstupnom okruhu je určený len odporom R. 1 : i.= u. Vkládka / R. 1 . Kvôli nekonečnej vstupnej odolnosti OMA k vstupu zosilňovača nie je prúd rozvetvený a úplne prebieha odolnosťou OS R. OS. . Odtiaľ:
. Substition About Tu, dostaneme:
. V dôsledku toho pomer zisku:

(1.1)

Vstupný odpor kaskády je rovnaký R. 1 .

1.1. Summing Amplifier

Prítomnosť bodu zdanlivosti pôdy nám umožňuje vybudovať sčítanie zosilňovačov s AU (obr. 1.3).

Obr.1.3. Summing Amplifier

Vzhľadom k tomu, že potenciál v bode ALE rovné nulové, vstupné prúdy sa navzájom neovplyvňujú a sú určené len parametrami vstupných reťazcov:

Tieto prúdy sú zhrnuté v okruhu spätnej väzby:
.

Náhradné aktuálne hodnoty:
Odtiaľ:

(1.2)

Zmenou hodnôt odporu môžete nastaviť hmotnostné koeficienty, s ktorými sú vstupné napätie zhrnuté. Najmä s rovnosťou všetkých odporov získame čisté množstvo vstupných napätí.

1.4. Hlavné neinvertovanie inklúzie

Obrázok 1.4. Hlavná nekontrolovacia schéma na zahrnutie ou.

Obr.1.4. Hlavné neinvertovanie inklúzie

Na základe rovnakých predpokladov ako v predchádzajúcich prípadoch budeme analyzovať prácu tohto systému.

1)
.

3)
.

4) ekvivalentné toxes, dostaneme:
.

5) Odtiaľto dostaneme zisk:

. (1.3)

Ako možno vidieť z (1.3), zisk zisku z príjmu nemôže byť nižší ako jeden.

1.5. Opakovač

Špeciálny prípad bez skrutkového zosilňovača je opakovač (obr.1.5).

Obr.1.5. Opakovač na ou

Koeficient prenosu takejto kaskády je rovný jednému. Má veľmi vysoký vstup a nízky výstupný odpor. Takéto vlastnosti umožňujú, aby sa použije ako pufrová kaskáda na elimináciu účinku jednej časti veľkej schémy na druhú.

1.6. Prevodník napätia

Najjednoduchší prúdový napätie prevodníka je, ako je známe, odpor. Je však neoddeliteľný v nevýhode, že zdrojový zdroj nie je nulový (pripomíname, že režim skratu je normálny pre prúdový zdroj, pretože súčasný zdroj má veľký výstupný odpor, ktorý by mal byť oveľa viac Odolnosť voči zaťaženiu). Diagram zobrazený na obr. 6 je bez určeného nedostatku a poskytuje presnú aktuálnu konverziu na napätie:

u. 2 = −R. i. 1 . (1.4)

Bod ALEmá quasinoy potenciál, takže vstupná odolnosť zariadenia je nula a prúd i. 1 výnosy v odporovom R., Poskytovanie výstupného napätia (1.4).

Obr.1.6. Prevodník napätia

V meracích obvodoch sa DC signály často používajú ako analógové reprezentácie fyzikálnych meraní, ako je teplota, tlak, prietok, hmotnosť a pohyb. Najčastejšie ako trvalé signály tok Preferencia sa poskytuje v porovnaní so signálmi trvalé napätie, pretože súčasné signály sú presne rovnaké vo veľkosti v celom okruhu nosiča prúdu zo zdroja (meracie zariadenie) na zaťaženie (indikátor, rekordér alebo regulátor), zatiaľ čo signály napätia v podobnej schéme sa môžu líšiť jeden koniec k druhému z dôvodu odporovej straty vodičov. Okrem toho, aktuálne meracie zariadenia majú zvyčajne nízke impedancie (v čase, aby sa zariadenia na meranie napätia mali vysoké impedance), ktoré dodávajú súčasné meracie nástroje s väčšou odolnosťou voči elektrickému rušeniu.

Ak chcete používať prúd ako analógovú prezentáciu fyzickej veľkosti, musíme mať v signálovom okruhu nejakú generáciu presného prúdu. Ako však vytvoríme presný prúdový signál, keď nemôžete poznať odpor obrysu? Odpoveďou je použitie zosilňovača určeného na udržiavanie prúdu na danej hodnote, aplikovaný tak veľa alebo toľko trochu napätia, pretože je potrebné pre vkladový reťazec na udržanie tejto špecifikovanej aktuálnej hodnoty. Taký zosilňovač vykonáva funkciu prúdový zdroj. Prevádzkový zosilňovač s negatívnou spätnou väzbou je ideálnym kandidátom na takúto úlohu:

Predpokladá sa, že vstupné napätie tejto schémy pochádza z akéhokoľvek zariadenia fyzického meniča / amplifičného zariadenia, kalibrované, čím sa získa 1 volt pre 0% s fyzikálnou rozmerom a 5 voltmi pre 100% fyzikálnou dimenziou. Štandardný rozsah analógového prúdu signálu je od 4 mA až 20 mA, čo znamená 0% až 100% rozsah merania. Na vstupom 5 voltov bude mať odpor (presný) 250 ohm aplikovaný napätie 5 volt, ktorý bude viesť k prúdu 20 mA vo veľkom diagrame obvodu (s R Nair). Nezáleží na tom, čo sa rovná odporu R národa, a aký je odpor vodičov v tomto veľkom okruhu, ak má operačný zosilňovač napájacie napätie, dostatočne vysoké na vydanie napätia, ktoré je potrebné na získanie 20 MA prúdi cez R národ. Rezistor 250 ohms nastaví vzťah medzi vstupným napätím a výstupným prúdom, v ktorom prípade vytvára ekvivalent na 1-5 V na výstup / 4-20 mA pri výstupe. Ak by sme sa namiesto toho konvertovali vstupný signál 1-5 voltov a výstupný signál 10-50 mA (staršie, zastarané meracie štandardné priemyslu), namiesto toho by sme použili presný odpor 100 ohmov.

Ďalším menom tohto systému je " strmosť zosilňovača" V elektronike je strmosť matematický koeficient rovnajúcim sa zmene prúdu rozdelený zmenou napätia (AI / AV), a meria sa v simoch (cm), v rovnakých jednotkách, ktoré sa používajú na vyjadrenie vedenia (matematicky, reverz Odolnosť: prúd / napätie). V tejto schéme je koeficient strmosti zaznamenaný odporom 250 ohmov, ktorý poskytuje lineárny komunikačný výstup / vstup_naption.

Zhrnutie

  • V priemysle sa namiesto konštantných signálov napätia často používajú aktuálne jednosmerné prúdy ako analógové reprezentácie fyzikálnych veličín. Prúd v sériovom okruhu je absolútne rovnaký vo všetkých bodoch tohto okruhu, bez ohľadu na odpor drôtov, zatiaľ čo napätie v podobnej schéme sa môže pohybovať od jedného konca do druhého z dôvodu odporu vodičov, čo robí prúd Signály presnejšie na prenos signálu z zariadenia "vysielanie" na "užívanie" zariadenia.
  • Napäťové signály sú pomerne ľahko získané priamo na zariadeniach konvertorov, zatiaľ čo neexistujú žiadne presné aktuálne signály. Ak chcete "previesť" napäťový signál na aktuálny signál, môžete jednoducho použiť prevádzkové zosilňovače. V tomto režime sa prevádzkový zosilňovač vydá akékoľvek napätie potrebné na udržanie prúdu cez signálový obvod v správnej hodnote.

Jedným z najjednoduchších spôsobov, ako merať prúd v elektrickom okruhu, je meranie poklesu napätia na odpor, ktorý je aktivovaný postupne s zaťažením. Ale keď je prúd prechádza týmto odporom, prideľuje zbytočnú energiu vo forme tepla, preto je zvolená ako minimálna možná hodnota, ktorá zase znamená následné zvýšenie signálu. Treba poznamenať, že nižšie uvedené schémy umožňujú ovládať nielen trvalý, ale aj pulzný prúd, avšak so zodpovedajúcimi deformáciami určenými šírkou pásma amplifikačných prvkov.

Meranie prúdu v zápornej zaťažení.

Load prúdový merací obvod v zápornej póle je znázornený na obrázku 1.

Táto schéma a časť informácií si požičiavajú od časopisu "Komponenty a technológie" č. 10 na rok 2006. Mikhail Pushkarev [Chránené e-mail]
Výhody:
Nízke napätie synpázy s nízkymi vstupmi;
Vstupný a výstupný signál majú spoločnú "pôdu";
Jednoduchá implementácia s jedným zdrojom napájania.
Nevýhody:
Zaťaženie nemá priame spojenie s "Zemou";
Neexistuje žiadna možnosť prepínania zaťaženia v zápornom póle;
Schopnosť zlyhať merací obvod s krátkym uzavretím pri zaťažení.

Meranie prúdu v zápornej póle nepredstavuje zložitosť. Na tento účel je veľa OU vhodná na prácu s unipolárnou výživou. Súčasný merací obvod s použitím prevádzkového zosilňovača je znázornený na obr. 1. Voľba špecifického typu zosilňovača je určená požadovanou presnosťou, ktorá ovplyvňuje hlavne posunutie nuly zosilňovača, jeho teplotného driftu a presnosť inštalácie zisku a potrebnú rýchlosť okruhu. Na začiatku stupnice je nevyhnutná významná chyba transformácie, spôsobená nenulovou hodnotou minimálneho výstupného napätia zosilňovača, ktorý je nevýznamný pre väčšinu praktických aplikácií. Na vylúčenie tohto nedostatku sa vyžaduje dvojradový zosilňovač.

Merací prúd v pozitívnom zaťažení


Výhody:
Zaťaženie je uzemnené;
Pri zaťažení sa zistí skrat.
Nevýhody:
Vysoké napätie SYFÁZY (často veľmi vysoké);
Potreba vytesniť výstupný signál na úroveň prijateľnú pre následné spracovanie v systéme (viazanie na "pôdu").
Zvážte aktuálne schémy merania v pozitívnom zaťažení s použitím prevádzkových zosilňovačov.

V diagrame na obr. 2 Akýkoľvek z prevádzkového zosilňovača môžete použiť vhodné pre prípustné napájacie napätie, navrhnuté tak, aby pracovali s unipolárnym výkonom a maximálnym vstupným napätím synpázy Syniphase, ktorý dosahuje napájacie napätie, napríklad AD8603. Maximálne napájacie napájacie napätie obvodu nesmie prekročiť maximálne prípustné napájacie napätie zosilňovača.

Existuje však OU, ktoré sú schopné pracovať s napätím vstupnej synpázy, výrazne presahujúce napájacie napätie. V schéme s použitím OUT1637 znázornenej na obr. 3, napájacie napätie zaťaženia môže dosiahnuť 44 V na napájacie napätie, rovné 3 V. Na meranie prúdu v pozitívnom zaťažení póli s veľmi malou chybou, takéto zosilňovače nástrojov sú vhodné ako LTC2053, LTC6800 z lineárnej technológie, INA337 od nástrojov Texas. Na meranie prúdu v pozitívnom póli sa nachádzajú špecializované čipy, napríklad - INA138 a INA168.

INA138 a INA168.

- vysokonapäťové, unipolárne monitory. Široká škála vstupných napätí, nízkych prúdových a malých rozmerov - SOT23, vám umožní používať tento čip v mnohých schémach. Napájacie napájacie napätie od 2,7 V do 36 V pre INA138 a od 2,7 V do 60 V pre INA168. Vstupný prúd - nie viac ako 25 MKA, ktorý umožňuje meranie poklesu napätia na skrutku s minimálnou chybou. Mikroobvody sú aktuálne konvertory - napätie s konverzným koeficientom od1 do 100 alebo viac. INA138 a INA168 v skrinkách SOT23-5 majú rad prevádzkových teplôt -40 ° C až + 125 ° C.
Typická schéma inklúzie sa odoberá z dokumentácie týchto čipov a je znázornená na obrázku 4.

Opa454.

- nový lacný vysokonapäťový prevádzkový zosilňovač Texas nástrojov s výstupným prúdom viac ako 50 mA a šírku pásma 2,5 MHz. Jednou z výhod je vysoká stabilita OPA454 s továrňou jediného zisku.

Vnútri OU Organizovala ochranu pred nadmernou teplotou a nadprúdom. Výkon IP sa udržiava v širokom rozsahu napájacích napätí od ± 5 až ± 50 V alebo v prípade unipolárnej výživy od 10 do 100 V (maximálne 120 V). OPA454 má dodatočný výstup "Status Flag" - stav výstupu OU s otvorenou zásobou, ktorá vám umožní pracovať s logikou akejkoľvek úrovne. Tento prevádzkový zosilňovač vysokého napätia má vysokú presnosť, širokú škálu výstupných napätí, nespôsobuje problémy pri odvrátení fázy, ktoré sa často nachádzajú pri práci s jednoduchými zosilňovačmi.
Technické vlastnosti OPA454:
Široká škála napájacích napätie od ± 5 V (10 V) až ± 50 V (100 V)
(Extrémne 120 V)
Veľký maximálny výstupný prúd\u003e ± 50 mA
Široká škála prevádzkových teplôt od -40 do 85 ° C (extrémne od -55 do 125 ° C)
Vybavenie SOIC alebo HSOP (PowerPadtm)
Údaje o mikroobvode sú uvedené v "Elektronické správy" č. 7 na rok 2008. Sergey Pichugin

Súčasný zosilňovač SUGNIGE NA HLAVNOM ENAGE BUBS.

V amatérskej rádiovej praxi pre schémy, ktorých parametre nie sú tak prísne, lacné DVI LM358, čo umožňuje prevádzku so vstupnými napätiami na 32b. Obrázok 5 zobrazuje jeden z mnohých typov schém na zahrnutie čipu LM358 ako monitor na zaťaženie. Mimochodom, nie vo všetkých "datasheets" existujú schémy pre jeho zaradenie. Vo všetkých pravdepodobnostiach bol tento systém prototypom systému uvedenej v časopise "Rádio" I. NECHAEV a ktorý som spomenul v článku " Limitný ukazovateľ».
Nasledujúce schémy sú veľmi výhodne používané v domácom bope pre riadenie, telemetriu a meranie prúdu na zaťaženie, na vytvorenie ochrany pred skratkami. Súčasný senzor v týchto schémach môže mať veľmi malú odolnosť a nie je potrebné, aby sa zmestil tento odpor, ako sa vykonáva v prípade bežného ampérmeru. Napríklad napätie na rezistore R3, v diagrame na obrázku 5, je: VO \u003d R3 ∙ R1 ∙ IL / R2 I. VO \u003d 1000 ∙ 0,1 ∙ 1A / 100 \u003d 1B. Jeden prúd ampér prúdiaci cez snímač zodpovedá jednému poklesu napätia voltu na rezisore R3. Veľkosť tohto pomeru závisí od hodnoty všetkých rezistorov zahrnutých v schéme konvertora. Z toho vyplýva, že tým, že urobíte odpor R2, môžete bezpečne kompenzovať rozptýlenie odporového rezistora R1. To platí aj pre diagramy znázornené na obrázkoch 2 a 3. V diagrame znázornenom na obr. 4, môžete zmeniť odpor RL Load Resistor. Na zníženie zlyhania výstupného napätia napätia napájacieho napätia je odolnosť prúdového snímača odpor R1 v obvode na obr. 5 je všeobecne lepší, aby sa rovnal na 0,01 ohm, pričom sa zmení hodnota rezistora R2 10 Ohm alebo zvýšenie hodnotenia rezistora R3 na 10K.

Ministerstvo školstva Ruskej federácie

Novosibirsk Štátna technická univerzita

Katedra COD

Projekt kurzu o disciplíne:

"Obvody"

Prevodník napätia

Vykonávané: Skontrolované:

Goldobina Elena Pasynkov Yu.A.

Skupina: AO-91

Fakulta: AVT.

NOVOSIBIRSK-2001.

1. Úvod

2. Technické údaje pre dizajn

3. Konštrukčný okruh konvertora

4. Konverzná rovnica

5. Analýza chýb

6. Systém koncepcie

7. Výpočet inštrumentálnych chýb

8. ZÁVER

9. Zoznam referencií

10. Špecifikácia prvkov

Úvod

V súčasnosti existujú rôzne prevodníky fyzikálnych veličín, napríklad: napätie v prúde, odolnosť voči konštantnému napätiu, frekvencii na napätie.

Konvertory jednej hodnoty do druhého sú široko používané v elektronike, mikroelektronike a systéme na zber údajov a spracovania údajov. Pri budovaní takýchto konvertorov sa používajú prevádzkové zosilňovače. To vám umožní výrazne zvýšiť výstupnú odolnosť systému, čím sa znižuje vplyv na prevádzku následných odkazov.

2. Technické údaje pre dizajn.

a) základné údaje

b) dodatočné

3. Konštrukčný okruh konvertora.

Schéma konvertora je štrukturálne schopný byť reprezentovaný takto: \\ t


2) - zosilňovač

I bx - vstupný prúd

U OUT - nominálne výstupné napätie.

4. Aktuálna konverzia rovnica na napätie.


Odolnosť R3 je rovná paralelným spojom R1 a R2 súčasťou reťazca, aby sa eliminovala chyba zo vstupných prúdov.

RO Oprava odolnosti - zahrnutá v schéme na odstránenie chýb z tolerancií rezistorov (R COR \u003d 10 OHMS)

Výstupné napätie je priamo úmerné aktuálnej, hranici a zisku zosilňovača amplifikácie:

Výpočet prvkov systému:

Začiatočné údaje:

.

Vyberte operačný zosilňovač.

Vyberte operačný zosilňovač s malú teplotnou drift e cm, aby sa minimalizovala chyba z efektu driftu.

Vezmite 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).

Výpočet odporov.

Vyberieme skrat s nominálnym napätím u schoon \u003d 30mv.

Odolnosť voči schuntsa Preto je vstupná odolnosť konvertora 3 MΩ, ktorá zodpovedá zadaným parametrom.

Napätie na vstupe zosilňovača je u schned. Na výstupe je potrebné získať napätie \u003d 1b. Preto je koeficient zisku so spätnou väzbou

.

I R - prúd prúdiaci cez odpor R1, R2.

Kde, i вх_ou - vstupný prúd prevádzkového zosilňovača K je zisk bez spätnej väzby.

Riešenie tohto systému, nájdeme hodnoty odporov.

R1 \u003d 60 OHM R2 \u003d 1900 Ohm.

5. Analýza chýb

V tejto schéme je prítomná iba chyba nástroja, pretože metodická chyba spojená so zdrojovým odporom je nula (veríme, že zdroj je ideálny, t.j. jeho vnútorný odpor je ∞).

Z tohto dôvodu zvážte len inštrumentálne chyby:

1. Chyba z tolerancií rezistorov.

Táto chyba sa eliminuje vstupom do systému korekčného odporu rovný 10 ohmov.

2 . Chyba z rezistorov TKS

3. Chyba z driftu E cm.

Vplyv tejto chyby bude diskutovaný nižšie.

4. Chyba z EM cm zosilňovača.

Táto chyba sa eliminuje pomocou rezistora orezávania R4.

5. Chyba zo vstupných prúdov.

Táto chyba sa eliminuje zahrnutím do konvertora rezistencie R3, rovný rovnobežnej rezistencii R1 a R2.

6. Chyba z driftu δI. Vkládka.

Vplyv tejto chyby sa považuje aj nižšie.

7. Chyba od koeficientu potlačenia signálu syfázy.

Vplyv tejto chyby bude diskutovaný nižšie.

7. Výpočet chýb

Rovnica výstupného napätia:

Vypočítajte nasledujúce chyby:

a) chyba z prijímania odolnosti boku

Presnosť vstupu na rezistenciu boku je 0,05% alebo 15. \\ t

Inými slovami

R pozrel - skutočný odolnosť boku.

U chrona - napätie na výstupe zosilňovača pri R SH \u003d R

b) Chyba z TKS rezistorov:

Vyberte si rezistory R1, R2 z radu C2-29V.

V tomto type rezistorov

chyba D 1 z TKS R2

eRROR D 2 Z TKS R 1

c) chyba z tke cm

d) Chyba z Δi BX.

e) Chyba koeficientu potlačenia signálu syfázy.

Celková chyba

Táto hodnota spĺňa danú chybu. Preto je správne potvrdené výber operačného zosilňovača s malým nulovým posunom posunom.

8. ZÁVER.

Tento okruh prevodníka napätia v prúde je pomerne jednoduchý, ale zároveň zabezpečuje potrebnú presnosť konverzie (chyba konverzie nie je vyššia ako 0,05). Kvalitné údaje vám umožňujú široko používanie tejto schémy v meracích systémoch a systémoch spracovania signálov.

9. Zoznam použitých odkazov:

1. Zhrnutie Pasynckkov prednášky YU.A. SHEMECHCHNIKA NA 2001.

2. Horowitz P., Hill W. "Umenie Schéma Engineering"

3. KUNOV V.M. Prevádzkové zosilňovače. Adresár. NOVOSIBIRSK, 1992.

11. Technické charakteristiky prvkov.

Označenie

v schéme

Typ

element

číslo

Poznámka

Opera. zosilňovač

U von \u003d 10,5 V, cm cm \u003d 0,5 μV / k

Rezistory

Presnosť, tks \u003d

silný

nulová úprava