Предварительный измерительный усилитель постоянного тока

Это дифференциальный усилитель, выполненный в виде ин­тегральной микросхемы; он специально предназначен для обра­ботки сигналов в присутствии относительно больших значений постоянных паразитных составляющих. Его входные токи сме­щения должны замыкаться на массу, для чего необходима галь­ваническая связь между входами и массой усилителя (рис. 4.17). Синфазное напряжение, приложенное к его входам, должно быть ограничено по уровню и быть немного меньше напряжения питания.

Подобные усилители характеризуются следующими основны­ми параметрами (указаны порядки величин):

— регулируемый дифференциальный коэффициент усиления от 1 до 10⁴ на частоте 1Л² Гц, усиление уменьшается о ростом частоты;

-очень высокий входной импеданс (порядка 10¹⁰ Ом) в на-.' раллель с емкостью в несколько пикофарад, _v что позволяет' уменьшить влияние сопротивления источника входного сигнала, и разбаланса сопротивлений между входами инвертирующего и неинвертируюшего каскадов;

— очень малый выходной импеданс (~0,1.Ом), что умень­шает влияние нагрузки на коэффициент усиления:

— очень малые токи смещения (от нескольких пА до не­скольких нА в зависимости от тина уоилителя), что сводит к минимуму паразитные изменения напряжения на входах, вызы­ваемые влияющими воздействиями —- изменениями сопротивле­ний источника сигнала и подводящих проводов;

— высокая температурная стабильность характеристик (по­рядка 0,0015%/°С), что практически исключает дрейф выходно­го сигнала;

— высокий коэффициент ослабления т_г синфазного напряже­ния (примерно 10», т. е. 100 дБ от постоянного тока до 50 Гц, на более высоких частотах он уменьшается).

Напряжение на выходе измерительного усилителя определя­ется выражением

где и

Подобный усилитель устанавливают непосредственно около датчика, выбирая определенный коэффициент усиления в зави­симости от среднего уровня подаваемого на его вход сигнала. Это позволяет передавать сигнал высокого уровня, уменьшая влияние паразитных наводок, которые могут возникнуть при пег

редаче, а также избавиться от необходимости осуществлять коммутацию в многоканальных системах сбора слабых сигналов (рие. 4.18). Усилитель можно включать и после коммутатора, а усиление регулировать (масштабировать) переключением сопро­тивлений в цепи обратной связи усилителя, чтобы согласовывать «го коэффициент усиления с уровнем сигнала каждого датчика и передавать по каналу связи нормированный сигнал (рис. 4.19). При этом логическая схема управляет коммутатором, выбираю­щим нужный канал, и устанавливает соответствующее значение коэффициента усиления усилителя.