Что за дивное включение ОУ?, в даташите DTMF-декодера HT9170 Опции

[Сергей Борщ]

Собственно схема из раздела "функциональное описание":

Если выкинуть R3 и при условии R1=R2 и R4=R5 получается классический инструментальный усилитель. Но в разделе "примеры применения" приведена такая схема:

При таких номиналах это уже ну совсем не классический инструментальный усилитель. Так зачем здесь R3 и почему такие странные отншения номиналов резисторов? Как эта схема работает?

Эти схемы из даташита за 1998г. Символично это или нет, но в даташите за 99г второй схемы уже нет.

[ViKo]

R3 и R4 задают постоянный уровень на входах, типа середины диапазона. А R5 вместе с R2 || R4 [R4 не нужно, в усилении не участвует] (на нижней картинке) определяет коэффициент усиления.

[Guest_TSerg_*]

Обычное включение ОУ как дифф.у-л для однополярного питания с К=3

[_Pasha]

Главнее вопрос почему R1!=R2 и R3!=R4.
Так это влияние обратной связи ОУ его нужно скомпенсировать, причем постоянные времени входных цепей оставить одинаковыми. Так что "нивапрос".

Сообщение отредактировал _Pasha - Mar 27 2013, 08:11

[Guest_TSerg_*]

Почему R3 и R4 - дифф. компенсация "гуляний" Uref.
Кроме того, R3 обеспечивает "стекание" тока смещения позитивного входа. Без него будут проблемы из-за зарядки С.

[Сергей Борщ]

R3 и R4 задают постоянный уровень на входах, типа середины диапазона.

В классической схеме уровень задается подачей Uref на R4. Напряжение между входами ОУ будет равно нулю (ну, напряжению смещения) само по себе, благодаря самой идее ОУ, без всякого R3.

А R5 вместе с R2 || R4 [R4 не нужно, в усилении не участвует] (на нижней картинке) определяет коэффициент усиления.

Вероятно проблема в том, что на верхней и нижней картинке R4 и R3 поменяны местами. Давайте рассуждать по верхней. Усиление для одного входного сигнала Kу1 = 1 + R4/R1. Усиление для второго Kу2 = 1 + R5/R2. Выходное напряжение равно Vi1 * Kу1 - Vi2 * Kу2. При соблюдении Kу1 = Kу2 (R1=R2 и R4=R5) получается подавление синфазной составляющей.
Я не понимаю, какую роль играет R3.

TSerg, можно чуть более развернуто, "для начинающих" (см. название раздела)?

Почему R3 и R4 - дифф. компенсация "гуляний" Uref.

Каким образом компенсируется гуляние Uref? Оно же должно определять выходной уровень при Vi1=Vi2.

Кроме того, R3 обеспечивает "стекание" тока смещения позитивного входа. Без него будут проблемы из-за зарядки С.

Почему этот ток с тем же успехом не будет стекать через R5?

[ViKo]

Попробую. По верхней картинке.
Пусть R3 нет.
Усиление для Vi1 (+) равно R4 / (R4 + R1) * (1 + R5 / R2)
Усиление для Vi2 (-) равно R5 / R2
Можно ли сделать эти коэффициенты одинаковыми? Думаю, да. Ослабить сигнал Vi1 делителем R1 R4, чтобы после умножения на 1 + R5 / R2 сравняться с R5 / R2.
C резистором R3 в первой формуле вместо R2 нужно подставить R2 || R3.
Наверное, сделано для упрощения расчета. Смещение получится и без него, вы правы.

P.S. нужно посмотреть, какие будут частоты среза фильтров по обоим входам. Вообще, в спайсе понятнее будет.

[Guest_TSerg_*]

>Почему этот ток с тем же успехом не будет стекать через R5?

Я на нижнюю картинку смотрел, там к позитивному подключен R3.
Без него произойдет выход усилителя в насыщение, причем может произойти не быстро ( минуты..часы), в зависимости от параметров токов утечки.

[Herz]

Если выкинуть R3 и при условии R1=R2 и R4=R5 получается классический инструментальный усилитель.

Точнее, классический дифференциальный. Но дело в том, что у простейшего дифусилителя "несимметричное" входное сопротивление: отличающееся "со стороны" неинвертирующего входа от того, что "со стороны" инвертирующего. Несимметрия тем больше, чем выше коэффициент усиления.
Это ухищрение - попытка, имхо, несколько выровнять несимметрию с целю пущего подавления синфазного.

[ViKo]

выровнять несимметрию с целю пущего подавления синфазного.

Синфазного сигнала, верно? В таком случае, равенство коэффициентов усиления и есть лучшее решение. А вот выровнять полосу пропускания по обоим плечам - это возможно. И зависит от сопротивлений. Ценой худшего подавления синфазного сигнала.

[Guest_TSerg_*]

Что-то схема с одной точкой смещения ( нижняя ) выглядит получше, чем с двумя точками, в значимой полосе частот.
Может поэтому ее по-тихому из даташита и убрали

Коэффициент подавления синфазного сигнала:

[rx3apf]

Вообще-то в даташите на прототип, MT8870, она (схема с двумя точками смещения) и изначально была, и в последней ревизии (2006) даташита сохранилась...

[Alexashka]

Это ухищрение - попытка, имхо, несколько выровнять несимметрию с целю пущего подавления синфазного.

Действительно, импеданс по обоим входам (относительно земли) равен 100к (правда это если R1=R4=50k, иначе выходит 100к и 120к). Подавление синфазной при этом остается как у классического "дифференциального" каскада с 4-мя резисторами.
update:
Всетаки Viko прав выравнивание импедансов происходит ценой ухудшения подавления синфазной составляющей.
Приведенный каскад:


Классический:

У классического на 2 порядка выше подавление

[Сергей Борщ]

Точнее, классический дифференциальный. Но дело в том, что у простейшего дифусилителя "несимметричное" входное сопротивление: отличающееся "со стороны" неинвертирующего входа от того, что "со стороны" инвертирующего.

Спасибо. Теперь понял. Входное сопротивление по неинвертирующему входу R1||R4, по инвертирующему R2.

[ViKo]

Входное сопротивление по неинвертирующему входу R1||R4, по инвертирующему R2.

Входное сопротивление по неинвертирующему входу равно R1 + R4, по инвертирующему R2.