- •1 Разработка и расчет канала ввода информации
- •1.1 Разработка структурной схемы канала ввода информации
- •1.2 Расчет параметров источника опорного напряжения
- •1.3 Расчет параметров схемы подключения термопары
- •1.4 Расчет параметров дифференциального усилителя
- •1.5 Расчет параметров активного фильтра
- •1.6 Увх на базе к1100ск2
- •1.7 Выбор кодоуправляемого усилителя
- •1.8 Ацп последовательного приближения
- •1.8.1 Выбор компаратора
- •1.8.2 Расчет гти
- •1.8.3 Выбор цап
- •1.8.4 Выбор счетчика
- •2 Определение основных характеристик канала ввода информации
- •2.1 Определение погрешности канала
- •2.2 Расчет времени преобразования канала ввода информации
- •Заключение
- •Список использованных источников
1.4 Расчет параметров дифференциального усилителя
Операционный усилитель (ОУ) используется в качестве основного элемента измерительных приборов или преобразователей. Он позволяет реализовать усилители с дифференциальным и одиночным входом, компараторы, кодоуправляемые усилители, генераторы сигналов, источники опорного напряжения. Для данного канала ввода информации выбираем К140УД17.
Дифференциальная схема включения усилителя представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 – Схема включения дифференциального усилителя
Электрические параметры микросхемы приведены в таблице 4.
Таблица 4 – Электрические параметры К140УД17
-
Характеристика
Значение
Номинальное напряжение питания, В
±15 ±10 %
Максимальное выходное напряжение, В
≥ ±12
Напряжение смещения нуля, мкВ
≤ 75
Диапазон синфазных входных напряжений, В
≥ ±13
Входной ток, мА
≤ ±4
Разность входных токов, мА
≤ 3,8
Ток потребления, мА
≤ 4
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений, дБ
≥ 106
Средний температурный дрейф напряжение смещения нуля, мкВ/ ºС
≤ 3
Средний температурный дрейф разность входных токов, мА/ ºС
≤ 120
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения, В/мкс
≥ 0,1
Частота единичного усиления, МГц
≥ 0,4
Предельно допустимые режимы эксплуатации К140УД17 представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Предельно допустимые режимы эксплуатации.
Характеристика |
Значение |
Напряжение питания, В |
±(13,5…16,5) |
Максимальное входное дифференциальное напряжение, В |
≤ 7 |
Максимальное входное синфазное напряжение, В при Un=±18В |
≤ ±17 |
Максимальный выходной ток, мА |
≤ 6 |
Статистический потенциал, В |
100 |
Температура окружающей среды, ºС |
-10…+70 |
Данная схема сочетает в себе свойства не инвертирующего и инвертирующего включения. Дифференциальная схема используется для усиления сигналов с датчиков, уменьшения синфазных помех, нормализации входных сигналов.
На вход усилителя подается 6 мВ. Величина такого напряжения недостаточна для подачи на последующие блоки, поэтому ее необходимо усилить в 983 раза, то есть до 5,9 В. Коэффициент усиления усилителя будет равен:
; (7)
Следовательно, .
Сопротивление определяет входное сопротивление схемы, выберем его равным 1 kОм. Тогда сопротивление будет равно:
; (8)
Следовательно, kОм, kОм, kОм.
Исходя из полученных данных, из стандартного ряда Е24 выбираем резисторы:
- , R9 марки МЛТ-0,125-1к 5 %;
- , R11 марки МЛТ-0,5-1 МОм ± 5% .