15. Подавление синфазных помех в иу.

Улучшить характеристики ИУ на одном ОУ можно, включив между источником сигнала и каждым из входов неинвертирующий повторитель. Эти повторители будут служить буферами, в результате чего входное сопротивление измерительного усилителя повысится, а влияние выходного сопротивления источников сигнала на дифференциальный коэффициент усиления и КОСС практически будет устранено. Недостатком такого решения является то, что здесь потребуется большой К_ОСС и в повторителях и в выходном ОУ. Лучшими характеристиками обладает схема, принятая в качестве стандартной схемы измерительного усилителя (ИУ на трех ОУ).

Напряжение на резисторе R₁ составляет U₁ – U₂. Отсюда следует, что

Эта разность преобразуется дифференциальным усилителем на ОУ3 в напряжение U_вых относительно земли. Обычно выбирается R₂ = R₃ = R₄ = R₅ = R₆ = R₇. В таком случае дифференциальный коэффициент усиления .

Коэффициент усиления синфазного сигнала (из-за разбаланса резисторов):

Коэффициент усиления синфазного сигнала (из-за конечного значения К_ОСС ОУ3): .

Общий К_ОСС ИУ определяется соотношением .

Интегральный ИУ.

Внутри корпуса 3 ОУ, сопротивления лазерной подгонки (10-30 кОм). Коэффициент подавления синфазной составляющей зависит от точности подгонки резисторов. Сопротивление R_G определяет коэффициент усиления – это внешний усилитель (может быть R_G внутри усилителя, и с помощью цифрового кода задают коэффициент усиления – ИУ с программируемым коэффициентом усиления).

Ножки 2´ и 3´ обычно находятся внутри схемы, но в некоторых ОУ с большим коэффициентом усиления уже не может быть сопротивление с двумя зажимами (так как оно маленькое) – используется 4 зажима – схема типа шунт:

Н ожка 7 также может быть внутри схемы. Точка 6 может регулировать «0». Точки 8 и 9 обычно не выводятся, но могут быть выведены для подавления помехи общего вида. Иногда выводятся токи регулировки «0» (10 и 11). Ток через R_G будет равен .

– входные токи равны «0».

Погрешность определяется стабильностью параметров R₀ и R, находящихся внутри схемы. Они выполняются из одинаковых материалов (с повышением температуры они ведут себя одинаково, а разность равна 0).

При подаче и коэффициент подавления равный 120 дБ, то U_вых = 10^-6 В.

Коэффициент подавления показывает во сколько раз U_сф уменьшается при переходе через схему:

При уменьшении U_сф, повышается U_д (так как ).

16. Регулировка нуля в иу.

В некоторых ИУ выведены специальные ножки для регулировки нуля.

Дрейф нуля около единиц мкВ. Для уменьшения дрейф используется коррекция дрейфа нуля.

1ый способ – простая схема регулировки нуля:

Постоянный сигнал преобразуется в переменный с помощью амплитудных модуляторов, затем усиливается и обратно преобразует его в постоянный сигнал с помощью амплитудного модулятора. Такие усилители МДМ.

2ой способ – используется ОУ:

Периодическая коррекция дрейфа нуля – вход усилителя закорачивается, запоминается дрейф и затем вычитается на входе ОУ.