ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ 1. - презентация

1 ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ 1

2 бесконечно большой дифференциальный коэффициент усиления по напряжению Кд= ΔVout/(V1-V2); нулевое напряжение смещения нуля Vвых.см, т. е. при равенстве входных напряжений выходное напряжение равно нулю независимо от синфазного входного напряжения; нулевые входные токи по обоим входам; нулевое выходное сопротивление; нулевой коэффициент усиления синфазного сигнала; мгновенный отклик на изменение входных сигналов. Идеальный ОУ имеет: 2

3 Технологии создания ОУ 3

4 Базовые схемы на ОУ 4 Буферный усилитель (повторитель напряжения) применяется в качестве сильноточного выходного каскада, для согласования импедансов или электрической развязки сигналов Неинвертирующий усилитель Инвертирующий усилитель Инвертирующий Неинвертирующий Выходной сигнал в противофазе относительно входного Отсутствует синфазный сигнал Низкое входное сопротивление Коэффициент передачи может быть как больше, так и меньше единицы Масштабирование может быть совмещено с суммированием Выходной сигнал в фазе со входным Есть синфазный сигнал Высокое входное сопротивление Коэффициент передачи не меньше единицы

5 Базовые схемы на ОУ 5 Дифференциальный усилитель Суммирующий усилитель

6 Базовые схемы на ОУ 6 Схема для преобразования слабых токов Схема для преобразования больших токов Преобразователь ток-напряжение INA168 фирмы Burr-Brown Преобразователь тока фотодиода в напряжение

7 Плавающий источник тока 7

8 Прецизионные выпрямители на ОУ 8 Однополупериодные выпрямители

9 Прецизионные выпрямители на ОУ 9 Двухполупериодные выпрямители Выпрямитель с незаземленной нагрузкой Выпрямитель с заземленной нагрузкой Улучшенная схема выпрямителя с незаземленной нагрузкой Прецизионный выпрямитель с общей обратной связью

10 Транслятор уровня 10 При опорном напряжении 5 В и. В настоящее время существует очень много аналого-цифровых преобразователей с однополярным питанием, допускающих подачу на вход сигнала только положительной полярности, поэтому часто возникает необходимость переместить двуполярный сигнал в область только положительных значений. Основное назначение INA159 преобразование двуполярного сигала в однополярный.

11 Однополярное питание ОУ 11 Схемаkb А Б В Схемы подключения источника смещения к ОУ

12 Введение искусственной нулевой точки 12 Схема с однополярным питанием и искусственной нулевой точкой Схема формирования потенциала искусственной нулевой точки

13 Расширение динамического диапазона 13 Понижение напряжения питания ОУ от обычных ±15 В до однополярного 5 В значительно уменьшает амплитудный диапазон входного и выходною напряжений. Амплитудный диапазон в данном случае можно определить как разность между максимально- и минимально-возможными входными (выходными) напряжениями. В настоящее время для работы от низковольтных источников питания, в том числе и однополярных, разработано большое количество моделей ОУ с полным размахом выхода («rail-to-rail»). Выходное напряжение таких усилителей при работе на холостом ходу может изменяться практически от потенциала отрицательного полюса источника питания до потенциала положительного полюса. Зависимость напряжения насыщения выходных транзисторов усилителя AD823 Операционные усилители с однополярным питанием на самом деле не обеспечивают размах выходного сигнала в диапазоне от шины до шины. Этот рисунок показывает, какой становится форма выходного сигнала с однополярным питанием вблизи напряжения питания. Выходной каскад усилителя переходит в нелинейный режим еще до того, как выходное напряжение достигнет V OL и V OH

14 Основные параметры ОУ с однополярным питанием 14 Наименование ОУ Напряжение питания [В] Коэффи циент усиления [В/Мв] Uсм [мВ] Входн ой ток [нА] fгр [МГ ц] Скорос ть нарастания [В/мкс] Vsat [мВ], I L =0, 1 мА Ток потребления [мА] Максималь ный выходной ток [мА] Примечание AD ЗпА Двухканальный. Полный размах выхода. Скоростной ОР / Полный размах входа и выхода AD пА / Полный размах входа и выхода. Стабилизация нуля прерыванием TLC пА /20250Двухканальный. Полный размах выхода TLV Полный размах входа и выхода МАХ Диапазон входа и выхода при однополярном питании включает потенциал общей шины

15 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ