Wzmacniacz pomiarowy



Informacje, które udało nam się zgromadzić na temat Wzmacniacz pomiarowy, zostały starannie sprawdzone i uporządkowane, aby były jak najbardziej przydatne. Prawdopodobnie trafiłeś tutaj, aby dowiedzieć się więcej na temat Wzmacniacz pomiarowy. W Internecie łatwo zgubić się w gąszczu stron, które mówią o Wzmacniacz pomiarowy, a jednocześnie nie podają tego, co chcemy wiedzieć o Wzmacniacz pomiarowy. Mamy nadzieję, że dasz nam znać w komentarzach, czy podoba Ci się to, co przeczytałeś o Wzmacniacz pomiarowy poniżej. Jeśli informacje o Wzmacniacz pomiarowy, które podajemy, nie są tym, czego szukałeś, daj nam znać, abyśmy mogli codziennie ulepszać tę stronę.

.

Wzmacniacz pomiarowy (po angielsku Wzmacniacz pomiarowy , w-AMP i INA ) jest urzdzeniem elektronicznym przeznaczonym do przetwarzania sabych sygnaów elektrycznych . Wystpuje równie w literaturze pod nazw wzmacniacz oprzyrzdowania.

Wzmacniacz pomiarowy jest podstawowym elementem warunkujcym cz acucha akwizycji  : umoliwia przetwarzanie sygnaów z czujników pomiarowych.

Zwykle jest wytwarzany z jednego lub wicej wzmacniaczy operacyjnych (AOP), w taki sposób, e poprawia ich charakterystyczne waciwoci: skadowa DC, dryft, szum wzmocnienia, wzmocnienie w otwartej ptli, wspóczynnik tumienia sygnau wspólnego , impedancja wejciowa.

Charakterystyka

Wanymi cechami wzmacniacza pomiarowego s waciwoci wzmacniacza operacyjnego .


Operacja

Wzmacniacz oprzyrzdowania zbudowany jest ze wzmacniaczy operacyjnych (AOP), czyli wzmacniacza o bardzo duym wzmocnieniu rónicowym. Idealna funkcja transferu jest napisana:

.

W rzeczywistoci AOP ma bdy: prdy przesunicia i napicie przesunicia na wejciu, TRMC , impedancja wyjciowa, zmiana czstotliwoci wzmocnienia.

Oto tabela zawierajca cechy ChNP:

wasno Rzd
wielkoci
Bipolarny
(LM741)
BiFET
(TL081)
Bimos
(CA3140)
Cmos
(LMC6035)
Wzmocnienie A diff = V s / (V + -V - ) > 10 5 2 × 10 5 2 × 10 5 10 5 10 6
Wzmocnienie G diff = 20. log (A diff ) > 100 106 106 100 120
Impedancja wejciowa Re () > 10 5 2 × 10 6 10 12 1,5 × 10 12 > 10 13
Impedancja wyjciowa RS () <200 75 100 60
Czstotliwo odcicia f1 10  Hz ~ 20  Hz
Prdy upywu I + , I- <500 nA 80 nA 30 pA 10 pA 0,02 pA
Napicie przesunicia Voff (mV) <10 1 3 8 0.5
TRMC G diff / G mc (dB) > 70 90 86 90 96
Napicie szumu (nV / ) 18 40 27

Celem wzmacniacza oprzyrzdowania jest redukcja tych bdów.

Wzmacniacz rónicowy

Konwencjonalny wzmacniacz rónicowy jest wytwarzany ze wzmacniacza operacyjnego , uywanego w trybie liniowym (sprzenie zwrotne wyjcia na jego ujemnym wejciu, moe równie znajdowa si na dodatnim wejciu zgodnie z innym schematem).

Zysk z tego montau to:

Wzmocnienie mona regulowa za pomoc rezystora umieszczonego midzy wspólnymi punktami dwóch R2, które wczeniej podzielono na dwa.

Ten zespó jest uywany gównie wtedy, gdy wane s ograniczenia zwizane ze zoonoci, kosztem, rozmiarem i niskim zuyciem. Ponadto ten zespó umoliwia odchylenia wejciowe poza napicie zasilania. Niemniej jednak ma pewne ograniczenia: TRMC zespou odpowiada TRMC AOP, impedancja wejciowa jest równa R1 + R2, a wic stosunkowo niska. Zestaw ten bdzie zatem odpowiedni dla róde o niskiej impedancji i z ma fluktuacj napicia w trybie wspólnym.

Naley równie zaznaczy, e ten zespó jest podstaw wszystkich wzmacniaczy pomiarowych. Bardziej rozbudowane zespoy wykorzystuj inne AOP, aby ograniczy wady klasycznego wzmacniacza rónicowego.

Wzmacniacz pomiarowy

2 Monta AOP

Zysk z tego montau jest

3 Monta AOP

Ten zespó jest najczciej uywany. Jego zysk jest

Idealny wzmacniacz oprzyrzdowania powinien mie zerowe wzmocnienie w trybie wspólnym (nieskoczone TRMC). W rzeczywistoci, w ukadzie przeciwnym, warto tego wzmocnienia jest okrelona przez tolerancje wartoci rezystorów, które powoduj asymetri wykresu, oraz przez niezerowe wzmocnienie trybu wspólnego dwóch zastosowanych AOP . Produkcja rezystorów o dopasowanej wartoci jest gównym ograniczeniem w produkcji obwodów oprzyrzdowania.

Osignicia

Wzmacniacze pomiarowe mog by wykonane z pojedynczych AOP i rezystorów precyzyjnych, ale dostpne s równie ukady scalone od wielu producentów ( Texas Instruments , Analog Devices , Linear Technologyitp ). Generalnie ukady te oferuj bardzo dobre TRMC , ze wzgldu na bardzo precyzyjne wykonanie wbudowanych rezystorów (cicie laserowe).

Aplikacje

Uywaj w kontekcie ptli PLL

  • Komparator faz:

Rónicowy wzmacniacz skadnik idealny do komparatora fazy w ptli synchronizacji fazowej . Rzeczywicie, celem komparatora fazy PLL jest dostarczenie napicia bdu reprezentatywnego dla przesunicia parametrycznego dwóch wej komparatora. Teraz rol wzmacniacza rónicowego jest odrzucenie wspólnego sygnau z jego wej w celu wzmocnienia tylko skadowej rónicowej; aw obecnym przypadku ptli PLL, ta skadowa rónicowa reprezentuje sygna bdu komparatora fazy przeznaczony do korygowania dryftów VCO oscylatora.

  • Oscylator VCO  :

W kontekcie oscylatorów VCO napicie rónicowe dostarczane przez wzmacniacz rónicowy umoliwia polaryzacj diody varicap VCO. Kolejn zalet jest to, e wewntrzne przesunicie VCO moe by doskonale kontrolowane dziki moliwoci precyzyjnej regulacji prdu BIAS wzmacniacza rónicowego. Technika ta umoliwia równie znaczne zmniejszenie szumów fazowych VCO z powodu zakóce prdu polaryzacji.

Niektóre bardzo popularne jednoprzewodowe obwody PDO

  • AD620
  • INA111

Bibliografia

  • Paul Horowitz i Winfield Hill, Treatise on Analog and Digital Electronics [The Art of Electronics], t.  1: Techniki analogowe , Elektor,, 538  str. ( ISBN  978-2-86661-070-8 )

Uwagi i odniesienia

Uwagi

  1. Termin BiFET odnosi si do AOP wykorzystujcego tranzystory JFET jako wejcie i tranzystory bipolarne w innych miejscach
  2. W przypadku skompensowanego ChNP
  3. przy 1  kHz

Bibliografia

  1. (in) LM741   Karta katalogowa wzmacniacza operacyjnego   [PDF] na stronie national.com
  2. (in)   Arkusz danych wzmacniacza operacyjnego LM741   [PDF] na stronie intersil.com
  3. ( cal )   Karta katalogowa wzmacniacza ogólnego przeznaczenia A741 (Teksas)   [PDF] na stronie focus.ti.com
  4. (in)   Arkusz danych TL081   [PDF] na stronie national.com
  5. (in)   Arkusz danych CA3140   [PDF] na stronie intersil.com
  6. (in)   Arkusz danych LMC6035   [PDF] na stronie national.com
  7. (en) Walt Jung, Podrcznik zastosowa wzmacniacza operacyjnego , Burlington, Newnes,, 878,  s. ( ISBN  978-0-7506-7844-5 , LCCN  2004053842 , czytaj online ) , 1-1: wprowadzenie , s.  6: Idealne atrybuty wzmacniacza operacyjnego
  8. (w) Walt Jung, Podrcznik zastosowa wzmacniaczy operacyjnych , Burlington, Newnes,, 878,  s. ( ISBN  978-0-7506-7844-5 , LCCN  2004053842 , czytaj online ) , str.  59: Impedancja wejciowa
  9. (in) Smither, Pugh and Woolard, CMRR Analysis of the three-op-amp instrumentation amp , Electronics letters , tom 13, wydanie 20, 29 wrzenia 1977, strona 594

Zobacz te

Powizane artykuy

Linki zewntrzne

Mamy nadzieję, że informacje, które zgromadziliśmy na temat Wzmacniacz pomiarowy, były dla Ciebie przydatne. Jeśli tak, nie zapomnij polecić nas swoim przyjaciołom i rodzinie oraz pamiętaj, że zawsze możesz się z nami skontaktować, jeśli będziesz nas potrzebować. Jeśli mimo naszych starań uznasz, że informacje podane na temat _title nie są całkowicie poprawne lub że powinniśmy coś dodać lub poprawić, będziemy wdzięczni za poinformowanie nas o tym. Dostarczanie najlepszych i najbardziej wyczerpujących informacji na temat Wzmacniacz pomiarowy i każdego innego tematu jest istotą tej strony internetowej; kierujemy się tym samym duchem, który inspirował twórców Encyclopedia Project, i z tego powodu mamy nadzieję, że to, co znalazłeś o Wzmacniacz pomiarowy na tej stronie pomogło Ci poszerzyć swoją wiedzę.

Opiniones de nuestros usuarios

Ewa Michalski

Minęło trochę czasu odkąd widziałem artykuł o zmiennej napisany w tak dydaktyczny sposób. Podoba mi się.

Christopher Matuszewski

Ten wpis na Wzmacniacz pomiarowy pomógł mi w ostatniej chwili dokończyć pracę na jutro. Już widziałem, jak znowu ciągnę Wikipedię, coś, czego nauczyciel nam zabronił. Dziękuję za uratowanie mnie.