Radioscanner.Ru   Модификации радиотехники
Логин  Пароль   Регистрация   
Начало
магазин
объявления
радиорейтинг
радиостанции
радиоприемники
диапазоны частот
таблица частот
аэродромы
статьи
файлы
форум
поиск по разделу
Радиостанции Аргут в нашем магазине
Простой измерительный усилитель на одном ОУ
Начало » Разработки
Разместил: semizador 7.1
Источник информации Copyright ©www.radioscanner.ru, 2009.
Прикрепленные файлы 1. файл pdf OPA134 datasheet (429.9 Kb)
Полезные ссылки 1. Полупроводниковая схемотехника, Титце У., Шенк К., перевод с немецкого; Москва, издательство «Мир», 1982.
2. Сайт автора.
Текст статьи:



Необходимость в нём возникла при попытке подключить измеритель нелинейных искажений или осциллограф к нагрузке мостового усилителя мощности звуковой частоты на микросхеме TDA7056B. (Нагрузку, напряжение на которой нельзя измерить относительно общего провода схемы, ещё называют «плавающей».) Выходное напряжение измерительного дифференциального усилителя, о котором пойдёт речь, пропорционально напряжению между двумя его входами, то есть разнице значений напряжения на каждом из них относительно общего провода. Путём выбора той или иной пары дифференциальных входов можно выбрать и подходящий для каждого случая коэффициент усиления.

Схема



Измерительный дифференциальный усилитель, показанный на рис.1, построен по классической схеме вычитания, неоднократно описанной в литературе, с двумя небольшими дополнениями практического свойства:

1. Ко входам операционного усилителя D1 подключены две одинаковые цепи из четырёх последовательно соединённых резисторов каждая: (R1-R3-R5-R7) и (R2-R4-R6-R8). При чём R1=R2, R3=R4, R5=R6 и R7=R8. Таким образом организованы четыре пары дифференциальных входов, подключением к той или иной из которых можно выбрать одно из четырёх значений коэффициента передачи сигнала: 1/3, 1, 5 или 50;

2. Цепь компенсации емкостной нагрузки R11:C1 обеспечивает более устойчивую работу усилителя при подключении к его выходу длинных соединительных проводов.

Усилитель был собран в углу большой макетной платы, на которой в будущем предполагалось собирать на пробу те или иные аналоговые схемные узлы разрабатываемых электронных устройств.



Микросхема операционного усилителя OPA134PA была куплена на киевском радиорынке.

Чтобы подпаиваться ко входам усилителя было удобнее, и при этом от частых перепаек не портилась макетная плата, в качестве входных контактов в плату были впаяны стандартные штырьки (см. фото на рис.2), какие обычно используют для установки на плате съёмных перемычек – так называемых «джамперов».
Все резисторы – в SMD-исполнении типоразмером 0805 и точностью ±1%.

Применение

Ниже приведены несколько схем, иллюстрирующих использование измерительного дифференциального усилителя в различных случаях.

Вот пример подключения усилителя к «плавающей» нагрузке мостового УМЗЧ:


Измеренное относительно общего провода напряжение на выходе усилителя при таком подключении составляет одну треть от напряжения на нагрузке.

А вот, например, способ исследования формы тока через диод в схеме диодного детектора амплитудно-модулированных сигналов:


Усиленный в 50 раз сигнал, снятый с измерительного резистора сопротивлением всего лишь 1 Ом, можно без проблем наблюдать на подключенном к выходу усилителя осциллографе.

Дифференциальный усилитель можно также использовать и в качестве обычного масштабирующего усилителя с подачей сигнала относительно общего провода:


Коэффициент усиления в данном подключении равен 5, а входное сопротивление составляет 18 кОм.

Нелинейность

Чтобы количественно оценить нелинейность усилителя, его выход был подключен ко входу автоматического измерителя нелинейных искажений С6-11. На вход измерительного усилителя с низкочастотного генератора Г3-118, нагруженного на штатную 600-омную нагрузку, подавался синусоидальный сигнал частотой 1 кГц. Испытания усилителя проводились для двух значений коэффициента передачи сигнала: 1 и 50. При этом уровень сигнала на входе усилителя устанавливался таким, чтобы действующее значение переменного напряжения на его выходе в обоих случаях составляло 1 В (измерялось тем же измерителем нелинейных искажений С6-11 в режиме вольтметра переменного тока). При напряжении питания ±15 В коэффициент гармоник для единичного коэффициента усиления по показаниям измерителя С6-11 составил 0,022%, а для коэффициента усиления 50 – не более 0,03%. Сложность оценки в данном случае состоит в том, что измеренный тем же способом и при том же уровне выходного сигнала собственный коэффициент гармоник низкочастотного генератора Г3-118 составил 0,021%, а в «Техническом описании и инструкции по эксплуатации» автоматического измерителя нелинейных искажений С6-11 ДЛИ2.770.003 ТО минимальное достоверно измеряемое значение коэффициента гармоник указано равным 0,03% (пункт 3.1). В технических характеристиках операционного усилителя OPA134PA для режима работы в качестве повторителя и сопротивления нагрузки 600 Ом, при действующем значении напряжения сигнала на выходе равном 3 В указан коэффициент нелинейных искажений 0,00015%.

Заключение

Типовая скорость нарастания выходного сигнала для ОУ OPA134PA в его технических характеристиках указана равной ±20 В/мкс, а граничная частота – 8 МГц. Поэтому измерительный дифференциальный усилитель уверенно работает на частотах до 1 МГц.

Все приведенные в статье схемы автором опробованы, но при другом типе ОУ технические характеристики также будут другими.

Литература:

Титце У., Шенк К., «Полупроводниковая схемотехника»; перевод с немецкого; Москва, издательство «Мир», 1982; стр.89 и стр.138.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные, активировавшие регистрацию и не ограниченные в доступе участники сайта!
Файл создан: 26 Сен 2009 02:00:10, посл. исправление: 26 Сен 2009 02:07:54
© radioscanner.ru, miniBB® 2006 | загрузка: 0.007 с.