Т е Х н и ч е с к и у н и в е р с и т е т – с о ф и я
Тема: Прецизен усилвател на напрежение
Изтегляне 1.23 Mb.
|
Свързани:
Курсова работа 2021 - отчет - Димитър Балтаков
- Навигация на страницата:
- 3.1. Блокова схема: 3.2. Проектиране и изчисляване на отделните стъпала и части
| 1. Тема: Прецизен усилвател на напрежение
Прецизните усилватели са вид операционни усилватели с значително по-точно установявани и по-стабилни параметри в сравнение с операционните усилватели с общо предназначение. Те се характеризират с много малък входен поляризиращ ток, големи коефициенти на усилване по напрежение и потискане на синфазните сигнали, както и много високо входно съпротивление. Поради тази причина прецизните ОУ се използват при изграждането на измервателни (инструментални) усилвателни схеми. Прецизните усилватели са представени в широка гама интегрални схеми. Те се различават по стойността на специфични параметри, характерни за определена област на приложение. Основната схема на измервателните усилватели се състои от две стъпала. Първото стъпало е инструментален усилвател със симетричен вход и симетричен изход с два операционни усилвателя (ОУ1 и ОУ2), които са в инвертиращо включване. Второто стъпало е диференциален усилвател с един операционен усилвател, който преобразува изхода на стъпало 1 от симетричен в несиметричен. 3.1. Блокова схема: 3.2. Проектиране и изчисляване на отделните стъпала и части: Усилване Ui = 1mV Uo = 5 V Au = Uo / Ui = 5000 Честотна лента ∆f = 3kHz Au * ∆f = 5000 * 3kHz = 15MHz => избира се операционен усилвател с по-голяма честота Избираме AF1 = 500, AF2 = 10 Au = AF1 * AF2 = 5000 Избираме R2 = 2 kΩ = > = > R1 = R3 = R2 / 2 * ( AF1 - 1 ) = 1000 * ( 499 ) = 499 kΩ Изчисляваме RF, RP = > = > избираме RF = 1000 kΩ = > = > R4 = RF / AF2 = 1000 kΩ / 10 = 100 kΩ Избираме за операционен усилвател OPA210. Rid = 400 kΩ - от Datasheet Ad = 114 dB ≈ 500 000 пъти – от Datasheet Riсм = 1 GΩ - от Datasheet Rod = 400 Ω – от Datasheet SR = 6,4 V/µs – от Datasheet Vos = 5 µV – от Datasheet Ios = 0,1 nA – от Datasheet PSRR = 0,05 µV/V – от Datasheet en = 2,2 nV/ in = 0,4 nA/ f-3dB = f1dB / = 1,96 * f1dB = 1,96 * 3 kHz = 5,88 kHz SR = 2 * ∏ * f-3dB * V0ампл. = 2 * ∏ * 5,88 kHz * 5 V = = 184 725,64 V/s = 0,184 V/µs SR = 6,4 V/µs > 0,184 V/µs Определяне на RiA = 2 * ( F1 * Rid || Riсм ) F1 = Ad / AF1 = 500 000 / 500 = 100 F2 = Ad / AF2 = 500 000 / 10 = 50 000 Ria = 2 * ( 100 * 400 kΩ || 1000 MΩ ) ≈ 65 MΩ RoA = Rod / F2 = 400Ω / 50 000 = 8 mΩ Определяне на грешката на усилвателя: Vrr = Vos + Ios * Rg + PSRR * (Vcc – Ui) = 5 µV + 0,1 nA * 200 + 0,05 µV * 15 = 5 µV + 20 nV + 75 nV = 5,095 µV ɛ = Vrr / Ui * 100 = 5,095 µV / 1 mV * 100 = 0,5 % Определяне на шума в усилвателя: UiN = en * + in * Rg * = 2,2 nV * + 0,4 nA * 200Ω * = 4,5 µV Изтегляне 1.23 Mb. Сподели с приятели:
|