Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Завдання 1. Розрахувати вимірювальний підсилювач на основі операційного підсилювача (ОП) для підсилення сиґналу різниці з діагоналі мосту




 

Розрахувати вимірювальний підсилювач на основі операційного підсилювача (ОП) для підсилення сиґналу різниці з діагоналі мосту, в одне з плечей якого ввімкнений терморезистор (рис. 1). При зміні температури на кожні 100С виникає розбалансування моста ΔRx. Номінальні значення резисторів моста Rx=R1; R2 = R3 та напруга живлення моста Еп вказано у таблиці 1. Необхідне значення коефіцієнта підсилення повинно реґулюватися у межах ΔКu. Вхідний опір Rвх ≥50 кОм. Оцінити величину синфазної завади на виході підсилювача, ураховуючи розкид номінальних опорів резисторів схеми. Відносна похибка вимірювання для всіх варіантів не повинна перевищувати 2 %.

 
 

 

 


Рисунок 1 – Вимірювальний підсилювач на основі ОП для підсилення сиґналу різниці з діагоналі мосту

 

Методика виконання завдання

1.1Вибираємо тип ОП. Для зменшення похибки, що викликана вхідним струмом різниці, бажано використовувати типи ОП, вхідні каскади яких побудовано на польових транзисторах.

Таблиця 1

Варіант ΔТ, град R2 = R3, кОм Еп, В ΔКu ΔRx, Ом
20-40 20-50 2,5
30-60 30-50 2,0
20-50 20-40 2,0
30-60 30-60 2,0
30-50 40-60 2,5
20-60 20-50 1,8
20-40 30-50 2,5
20-50 20-40 2,5
30-50 30-60 2,0
30-60 40-60 2,0
20-60 20-50 1,8
20-50 30-50 2,2
20-40 20-40 3,0
30-50 30-60 2,5
20-50 20-50 2,0
30-60 30-50 2,5
20-60 20-40 1,75
30-50 30-60 3,0
20-50 40-60 2,5
20-40 40-60 2,5
30-50 20-50 3,0
30-60 30-50 2,0
20-60 20-40 2,0
20-60 30-60 1,6
20-40 40-60 3,5

1.2 Розрахуємо величини диференційного та синфазного сигналів на вході підсилювача:

 

, (1.1)

,

де – розбаланс мосту при нагріванні на ΔТ .

Терморезистори серії ММТ-1 и ММТ-4 мають діапазон номінальних значень у межах 1 – 200 кОм, ММТ-8: 0,001 – 1 кОм, ММТ-9: 0,01 – 5 кОм.

1.3Вибираємо номінали резисторів схеми, виходячи з того, що каскад DАЗ являє собою підсилювач різніцевих сигналів, які прикладено до входів ОП. Його вихідна напруга визначається наступним співвідношенням:

 

. (1.2)

 

Якщо R4=R6; R5=R7; та R7/R6 = R5/R4 = m, то

. (1.3)

 

Відповідно до цього для достатнього підсилення різницевого сигналу та придушення синфазних завад необхідний точний підбір резисторів R4, R5, R6, R7. Тому рекомендують вибирати прецизійні резистори з допустимим відхиленням величини опору від номінального Δm = ± 0.5 и ± 0.1%, при тому, що R5 та R7 вибирають порядку 100 кОм, а m = (3 ÷ 5).

Опір змінного резистора аR визначається потребуємою глибиною реґулювання коефіцієнта підсилення Кізн:

 

(1.4)

 

Прийнявши значення R = R4 = R6, визначимо величину опору змінного резистора з умови, що аR ≥ аminR. При цьому слід пам’ятати, що аmin ≥ аmax.

1.4Визначимо коефіцієнт послаблення синфазного сигналу підсилювача при Кізнmax:

, (1.5)

 

де - відхилення у відсотках від номінальних значень опорів резисторів R4, R5, R6, R7.

Порівняємо отриманий результат з указаним значенням Кпос_сф_оп на даний тип ОП, що зумовлено неідентичністю параметрів плечей операційного підсилювача. З двох значень Кпос_сф вибираємо менше та обчислюємо величину синфазної похибки на виході підсилювача:

 

, (1.6)

де К = Кізн max..

1.5Визначимо відносну похибку вимірювання при максимальному корисному сигналі:

 

(1.7)

 

Перевіримо, щоб її розрахована величина не перевищувала встановленого умовами значення 2 %. За необхідності виконуємо кориґування параметрів схеми.


Поделиться:

Дата добавления: 2015-09-13; просмотров: 59; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.009 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты