9.5.7. Интегрирующий усилитель

Это устройство, в котором входное и выходное напряжение связано соотношением

.

Простейшим интегрирующим цепям (например, RC–цепям) присущи недостатки предыдущего устройства.

Схема интегрирующего усилителя на ОУ приведена на рис.8. Установим связь между выходным и входным напряжениями этой схемы. Для узла «а» по первому закону Кирхгоффа можно записать, что

I_вх = I_ос + I_оу

Если считать, что ОУ идеальный, т.е. I_оу=0 и U⁺_вх=U^–_вх=0, то, записав токи по закону Ома (I_вх=(U_вх-U^–_вх)/R₂, а I_ос=I_с=Сd(U^–_вх-U_вых)/dt) получим выражение, связывающее выходное и входное напряжения

,

где RС= – постоянная времени интегрирующего усилителя.

Коэффициент передачи интегрирующего усилителя определяется выражением

К(j) = U_вых/ U_вх = (j)^-1 =K_() e ^j(),

где K_() =()^-1 – амплитудно-частотная характеристика (АЧХ); ()=-/2 – фазо-частотная характеристика (ФЧХ) коэффициента передачи интегрирующего усилителя.

9.5.8. Усилитель сигнала резистивного датчика

Р езистивным датчиком называют измерительный преобразователь, сопротивление, которого зависит от измеряемой физической величины. Сопротивление измерительного преобразователя состоит из дву составляющих

R ₀ – номинальное сопротивление резистивного датчика, когда измеряемая величина H=0;

∆R=SH, где S – чувствительность датчика к измеряемой величине.

Для преобразования сопротивления резистивного датчика в напряжение применяют полумостовая схема преобразования (рис.9. ).

Установим связь

Для узла «а» по первому закону Кирхгоффа можно записать, что

I₁ +I₂ = I_ос + I_оу

Если считать, что ОУ идеальным, т.е. I_оу=0 и U⁺_вх=U^–_вх = 0, то, записав токи по закону Ома (I₁= (Е⁺_п –U^–_вх)/(R₀–ΔR), I₂= (Е^–_п–U_вх)/R₀, а I_ос= (U^–_вх–U_вых)/R) получим

Считая |Е⁺_п |= |Е^–_п|=Е_п , получаем

10