Цитата(DSIoffe @ Feb 6 2006, 19:40)
Здравствуйте все!
Есть классическая схема измерительного усилителя (рисунок с www.gaw.ru прилагаю).
Они есть и в интегральном исполнении.
Почему полоса у них у всех в лучшем случае единицы мегагерц?
Сама схема вроде не содержит чего-то, ограничивающего полосу? Тогда почему по ней собирают только медленные усилители?
Если я её соберу на широкополосных ОУ, так она сохранит их полосу?
Заранее весьма признателен.
Полосу-то (в смысле какого-нибудь прохождения сигнала) сохранит. Но инструментальным усилителем быть перестанет. Во всяком случае степень "инструментальности" сильно уменьшится.
На пальцах если: одной из главных (если не самой главной) характеристикой инструментального усилителя является коэффициент подавления синфазной составляющей (КПСС
) или, по-буржуйски, CMRR (Common Mode Rejection Rate). И он в первом приближении зависит от согласования резисторов схемы. А во втором приближении от идеальности самих ОУ. Т.е. резисторы все определяют только в том случае, если используемые ОУ идеальные, т.е. обладают бесконечным усилением и полосой. Если ОУ не идеальные, как имеет место быть на практике, то их влияние уже нельзя сбрасывать со счетов. К примеру, один усилитель, скажем, в верхнем плече, чуть хуже такого же, который стоит в нижнем, т.е. все у него в допуске, но реально коэффициент усиления разомкнутой ОС немного меньше. Или полоса у него поменьше. На низких частотах (по отношению к полосам ОУ) это не сказывается - по обратной связи все нормально отрабатывается. Но с увеличением частоты верхнее плечо уже имеет петлевое усиление меньше нижнего и, как следствие, возникает дополнительное (паразитное) рассогласование сигналов, что вносит ошибку. Примерно та же картина и с выходным дифференциальным усилителем - его идеальность с увеличением частоты падает, что вносит ошибку. Поэтому получить большие значения CMRR (> 90-100 дБ) на больших частотах реально трудно. Применение широкополосных ОУ может помочь, но и тут есть ограничения - у широкополосных ОУ, как правило, другие параметры, влияющие на точность, не блещут - напряжения смещения, входные токи и их разность, коэффициент усиления разомкнутой ОС относительно небольшой, что не дает получить хороший CMRR даже на низких частотах.
В общем, можно как-то соптимизировать, спроектировать подходящий инструментальник на требуемую полосу, но в целом проблема есть и реально, как уже сказали, получить CMRR даже >80 на десятках МГц практически очень сложно, если вообще возможно на сегодняшний день.
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
Полоса измерительного усилителя
Feb 6 2006, 13:40
