Розуміння схеми захисту в підсилювачі приладів


9

У мене є проект, але я маю проблеми з розумінням того, що насправді відбувається. У схемі нижче я повинен обчислити значення резистора, вибрати оп-ампер і пояснити, як працює вся справа.

Це вбудований підсилювач для ЕМГ, і я не можу зрозуміти, як працює охоронна схема (U1C, R1, R2). Я бачив подібну річ у «Мистецтві електроніки», але охоронний контур посилався на щит (що для мене є сенсом). Однак тут вихідний підсилювач підключений до резисторів, що встановлюють посилення, і я отримав з симуляцій, що це покращує CMRR, але я не розумію принципу роботи.

Крім того, чому R1 і R2 10kΩ, а не 10Ω або 10MΩ? Як я вибираю допуск? У мене те саме питання щодо інших резисторів. Я щойно вибрав значення з INA128 в ампер. З того, що я розумію, ми не вибираємо малих значень резистора в диференціальному підсилювачі, тому що невідповідність між ними впливатиме на CMRR більше, ніж на резистори великого значення, але великі значення шумно, і ми також повинні забезпечити достатній струм зміщення, тому ми повинні вибирайте між 10kΩ-100kΩ. У вхідних буферах нам потрібні резистори великої величини для посилення 600-1000, але занадто великі резистори створюють помилку введення, шуміть, мають паразитарну ємність тощо, але я не впевнений, чи правильно я.


+1, щоб почути точне пояснення того, як налаштування U1C допомагає CMRR.
— MadHatter

Немає підстав для побудови підсилювального приладу. Купуючи один, на зразок AD622, ви отримаєте набагато кращі показники. Ви можете подумати, що ви не турбуєтесь із захисним ланцюгом - це не дуже придбає вас за продуктивністю.
— Скотт Сейдман

Фактично, можна створити захисну або ведену ногу з потужністю, використовуючи пару точних резисторів послідовно для резистора посилення та буферизацію середньої точки з підсилювачем.
— Скотт Сейдман

Відповіді:


3

У мене є пояснення, яке говорить про те, як U1C впливає на CMRR. Я також зробив PDF-файл із наступним поясненням і завантажив у свій диск, який можна знайти тут . PDF-файл легко читати, ніж наведено нижче

Пояснення:

Ланцюг мережі можна розділити на дві частини. Перша частина складається з U1B, U1C та U1D. Друга частина складається з U1A (звичайна схема диференціального підсилювача).

Розглянемо першу частину, частину, яка приймає вхід і збільшує CMRR. На підсилювачі U1C напруга на терміналі + Ve і –Ve термінал рівні. Тож обидва - нульовий волатаж. Таким чином, це означає, що напруга V дорівнює нулю в наступній схемі (перша половина ланцюга):

Pic1

Оскільки вхідний струм зміщення майже дорівнює нулю, підсилювач підсилює майже 0 струму. Отже, згідно із законом KCL, з наведеної схеми ми отримуємо:

0-V2R1=V1-0R2

Як R1 стає рівним R2, ми отримуємо V2=-V1. Пам'ятайте, що ціV1 і V2є входами в диференціальний підсилювач. Тож різниця вхідного сигналу збільшується і їх середнє значення стає нульовим якR1 стає рівним R2. І це відбувається за допомогою підсилювача U1C (пам'ятайте, що цей підсилювач допомагає, проводячи нульовий струм, і він робить V = 0).

Більше пояснення:

Проаналізуємо верхній лівий підсилювач U1D. Нехай вихід оптичного підсилювача U1C будехвольт. Таким чином, підсилювач U1C був змодельований як окреме джерело напруги, як показано нижче:

pic2

Вихідним способом вищевказаного підсилювача U1D є:

V2=1+R7R9⋅(Vб-х)

Це власне наше V2. Аналогічно, вихід U1B дорівнює:

V1=1+R8R10⋅(Vа-х)

Це власне наше V1.

Як V1⋅R1=-V2⋅R2 і R1=R2 (з рисунка), отримуємо:

х=Vа+Vб

Тому

V1=1+R8R10⋅(Vа2-Vб2)

і

V2=1+R7R9⋅(Vб2-Vа2)

Як R8=R7 і R9=R10, ми отримуємо:

V1=Vа-Vб

і

V2=Vб-Vа

Тепер розглянемо наступну схему

pic4

З наведеної схеми

СМRR=V1-V2V1+V22

З наведених вище значень ми отримуємо:

СМRR=2(Vа-Vб)0=∞

Рівність нескінченності CMMR - це лише теорія, оскільки опір не може бути точно рівним. Вони мають рівень толерантності.

Примітка: CMRR - значення для диференціального підсилювача з урахуванням ефектів U1B, U1C та U1D.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.