Электронная лаборатория на IBM PC



         

10.1. Масштабирующие преобразователи


Масштабирующие преобразователи применяются для приведения выходного сигнала первичного измерительного преобразователя (датчика) к стандартному уровню для дальнейшего преобразования в цифровую форму и обработке в микропроцессорных системах управления или измерения. Такие преобразователи по существу являются усилителями, которые преимущественно выполняются на ОУ в интегральном исполнении, при этом чаще всего используются три схемы включения ОУ, показанные на рис. 10.1.

PACK5111.jpg

Усилитель на рис. 10.1, а называется инвертирующим по той причине, что на его выходе сигнал находится в противофазе с входным. Его коэффициент усиления по постоянному току в первом приближении определяется формулой K,,n=R3/Rl, а в диапазоне частот

PACK5112.jpg
(10.1)

где

PACK5113.jpg
— граничная частота ОУ по уровню 0,707Ко.

Коэффициент усиления по постоянному току неинвертирующего усилителя (рис. 10.1, б) в первом приближении равен Kон=1+R3/R1; а в диапазоне частот определяется выражением (10.1). Частным случаем неинвертирующего усилителя является повторитель напряжения (рис. 10.1, в) с единичным коэффициентом передачи;

он обладает весьма высоким входным сопротивлением и используется для согласования высокоомных датчиков с последующими низкоомными преобразователями.

Одной из важных характеристик усилителей являются их частотные характеристики. Для сравнения характеристик различных усилителей на ОУ воспользуемся схемой на рис. 10.2, а, которая содержит ОУ МС1456, функциональный генератор и измеритель амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик (АЧХ-ФЧХ). Для оценки рабочего диапазона частот усилителя на ОУ измеряют его АЧХ и определяют верхнюю граничную частоту по уровню 0,707, что соответствует спаду усиления на -3 дБ. Из АЧХ усилителя на ОУ МС1456 (рис. 10.2, б) видно, что диапазон частот по уровню -3 дБ составляет О...380 кГц.

Весьма важными характеристиками ОУ являются смещение нуля и паразитные входные токи. Эти параметры определяют точностные характеристики таких устройств как аналоговые вычислительные машины, разнообразная измерительная техника и т.п.

PACK5114.jpg




Содержание  Назад  Вперед