Расчет входного усилителя

Здесь и далее расчеты ведутся по методикам [4,5,6]. Примем минимальный уровень Umin обнаруживаемого сигнала в приемной рамке равным 1 мкВ, что будет соответствовать младшему разряду 10-битного результата аналогово-цифрового преобразования. Разница между Vref- и Vref+ составляет 5 В, следовательно младшему биту результата преобразования соответствует уровень напряжения UminADC, равный:

. (4.1)

С учетом вышесказанного сквозной коэффициент усиления приемного тракта должен быть равен:

. (4.2)

Распределим общий коэффициент усиления между тремя каскадами поровну. Получим:

, (4.3)

где K1, K2 и K3 соответственно коэффициенты усиления каскадов на DA2, DA5.

DA2.1 включен по неинвертирующей схеме. Коэффициент усиления такой схемы определяется следующей формуле:

, (4.4)

где Ко - коэффициент усиления усилителя без цепи ООС. Так как собственный коэффициент усиления имеет порядка миллиона то им можно пренебречь, тогда формула (4.4) приобретает вид:

. (4.5)

DA2.2 включен по инвертирующей схеме. Коэффициент усиления такого каскада равен:

, (4.6)

где Ко - коэффициент усиления усилителя без цепи ООС. Так как собственный коэффициент усиления имеет порядка миллиона то им можно пренебречь, тогда формула (4.6) приобретает вид:

. (4.7)

Так как сопротивление приемной рамки порядка двух Ом, то входное сопротивление должно быть примерно в десять раз больше. Входное сопротивление схемы определяется в основном резистором R1, возьмем его номинал из ряда E24 200 Ом. Для того чтобы входное сопротивление каскада на DA1.2 не влияло на входное сопротивление выберем номиналы резисторов R3 и R5 10 кОм. Теперь можно рассчитать остальные элементы входного усилителя по формулам (4.5) и (4.7)

. (4.8)

Примем ближайший номинал R6 из ряда Е24 - 200 кОм.

. (4.9)

Из ряда Е24 выберем величину этого резистора равной 200 кОм.

Рассчитаем номиналы резисторов R2 и R4, они необходимы для предотвращения разбалансировки входов ОУ.

. (4.10)

Из ряда Е24 выберем величину этого резистора равной 10 кОм.

На этом расчет входного усилителя можно считать законченным.

Другие стьтьи в тему

Расчет надежности системы телемониторинга
Системы СЖАТ (системы железнодорожной автоматики и телемеханики) предназначены для регулирования движения поездов с целью решения таких важных задач, как обеспечение безопасности движения поездов и повышение эффективности перевозочного процесса. Уровень надежности СЖАТ непосредственно ...

Расчет и моделирование усилительного каскада на биполярном транзисторе
Цель работы: расчёт и компьютерное моделирование усилителя на примере усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме включения с общим эмиттером, получение навыков в выборе параметров, соответствующих максимальному использованию транзистора, а также приобретение навыков комп ...