Расчет коэффициента усиления и напряжения смещения дифференциального усилителя
При питании ТПС током I0 потенциалы зажимов А и В будут иметь следующие выражения:
Для компенсации влияния сопротивления проводов линии связи необходимо реализовать во входной цепи следующие выражение:
Входное напряжение ДУ U1 будет равно:
С учетом напряжения смещения Есм1, можно записать:
Учитывая, что 
для двух заданных температур t1 и t2 (t1 - низшая, t2 - высшая) можно записать:
Диапазон изменения выходного напряжения ДУ будет равен:
Необходимо чтобы выходной сигнал ДУ был равен нулю при низшей температуре, т.е.:
Из последних двух уравнений находим коэффициент усиления и Есм1:
Нам известно, что R0 = 50 Ом, α = 4.28·10-3 0С-1,t1 = 0, t2 = 100, I0 = 3 мА и тогда:
Есм1 =I0· R0·(1+ α·t1)=3·50·10-3·(1+4.28·10-3(0))=150 (мB)
Зададимся выходным напряжениемU1(t2) ДУ при наивысшей температуре ТПС t2 равной 4.2 В. Тогда из выражения :
U1(t2)= I0· R0·(t2-t1) ·Кус ,
Находим Кус:
В качестве ДУ выбираем [6] AD620A, основные характеристики которого приведены в таблице№8.1.
Рисунок 8.1 - Прецизионные инструментальные усилители AD620
Таблица №8.1
|
Технические параметры | |
|
Набор устанавливаемых коэффициентов передачи |
1 . 10000 |
|
Коэффициент подавления синфазной помехи |
100 дБ (G=10) |
|
Малое время установления (до 0,01%) |
15 мкс |
|
Малое напряжение смещения |
50 мкВ |
|
Малый дрейф напряжения смещения |
0,6 мкВ/°С |
|
Малый ток смещения |
1 нА |
|
Низкий уровень шумов (f=1кГц) |
9 нВ/sqrt(Гц) |
|
Низкое потребление |
1,3 мА |
|
Широкий диапазон питающих напряжений |
±2,3 В .±18 В |
|
Промышленный диапазон температур |
-40 .+85oС |
|
Корпус 8-контактный для всех модификаций |
DIP-8, SOIC-8 |
Согласно описанию коэф. усиления данного усилителя одним резистором Rус, находим из следующего соотношения:
Выбираем Rус [1]: С2-29В-0.062Вт-8.8 кОм±0.1%-А
В качестве ДУ вспомогательного усилителя выбираем усилитель К140УД17А. Прецизионный усилитель с малым напряжением смещения и высоким коэффициентом усиления напряжения. Имеет внутреннюю частотную коррекцию. Обладает отличным сочетанием параметров входных напряжений и тока шума. Предназначен для применения в высокоточных измерительных цепях с большим коэффициентом усиления. Основные электрические параметры приведены в таблице №8.2.
Статья в тему
Динамический расчет системы автоматического управления
Система автоматического управления (далее по тексту САУ, или «система») предназначена для линейного перемещения горизонтального стола применительно к станкам фрезерной или координатно-расточной групп.
Состав системы
Блок-схема системы автоматического управления приведена на рис. 1, а к ...