Автоматизация сбора и первичной обработки информации

38 R 1 R ОС U 1 U 2 U D U вых Рис. 3.21 3.4.2. Характеристики измерительного усилителя Измерительные усилители (ИУ) представляют собой ОУ или схему с ОУ, используемую для измерения малых разностей напряжения на фоне синфазного напряжения, которое часто бывает больше, чем измеряемое разностное напряжение. Этот тип усилителя часто называют также усилителем датчика, разностным усилителем, мостовым усилителем. ИУ должен иметь дифференциальный вход, высокое значение коэффициента усиления, низкий сдвиг нулевого уровня и очень большой (обычно больше 80 дБ) коэффициент ослабления синфазного сигнала. Пример мостового усилителя показан на рис. 3.20, где напряжения на входе дифференциального каскада равны соответственно: 1 2 2 1 ; ; 2 2 2 2 . 2 2 2(2 ) R R E e E e E R R R R E R R R R e e E E R R R R                  Если все четыре сопротивления моста равны по величине, то e 1 = e 2 = E /2. Когда измеряемая физическая величина вызывает изменение сопротивления датчика, в этом случае е 1 е 2 и выходное напряжение моста будет равно: 2 1 4 2 R e e E R R      . При малых  R напряжение 2 1 4 R e e E R    , где  R << 4 R , выходное напряжение моста будет, естественно, достаточно малым. В идеальном случае, если два напряжения одинаковой величины приложены к входам операционного усилителя, то величина его выходного сигнала будет равна 0 . В реальных усилителях при e 1 = e 2 всегда есть выходной сигнал, хотя и маленький. Для оценки чувствительности усилителя к синфазному сигналу вводят коэффициент ослабления синфазного сигнала (КОСС). CC дифференциальный коэффициент усиления KOCC коэффициент усиления синфазного сигнала A A    2 4 4 6 10 10 10 10 . 0,01     Часто КОСС выражают в децибеллах: СС KOCC(дБ) 20 lg . A A  Получим выражение для КОСС на примере неинвертирующего усилителя (рис. 3.21). У идеального усилителя КОСС   и при любых значениях входных напряжений при их равенстве 1 2 вых , 0. U U U   Оценим ошибку, связанную с конечной величиной КОСС: 2, , вых СС 2 1 D U AU A U U U     заметив при этом, что 1 1 2 вых 2 1 ОС D R U U U U U R R      . Подставим U D в первое из этих выражений: Рис. 3.20 R 1 R 3 R 2 R 4 R R R+  R R E U вых e 1