Разработка принципиальной схемы преобразователя

1. Преобразователь тока в напряжение.

Рис. 3. Первый блок- преобразователь тока в напряжение.

Принцип работы этого блока следующий.

Ток от источника тока поступает на ОУ X1, который служит для повышения входного сопротивления преобразователя. Сигнал не усиливается, в качестве ОУ используется инструментальный усилитель AD620A с коэффициентом усиления равным 1. Далее Сигнал поступает на преобразователь, собранный на таком же инструментальном усилителе, но с коэффициентом усиления равным 1000. ОУ X2 охвачен отрицательной обратной связью поэтому напряжение на выходе будет равно для предела I_вх=10 мА и для предела I_вх=1 мА. Резисторы R5 и R7 служат для ликвидации погрешности от разности входных токов. R5 для I_вх=1 мА, а R7 для I_вх=10 мА.

Технические характеристики микросхемы AD620A

2. Амплитудный детектор.

Рис. 4. Блок амплитудного детектора.

Данный блок представляет собой двухполупериодный выпрямитель на двух ОУ AMP03F.

Рассмотрим работу данного блока.

На вход данного блока поступает переменное напряжение с предыдущего блока преобразователя. С приходом положительной полуволны отпирается диод D1B и напряжение U_а повторяет U_вх., U_a=-U_вх. Напряжение U_б=0. Ток I_R9=Uвх/R9, I_R11=-U_вх/R11, I_R12=U_вх/R8 (R9=R8=R10=R12, R11=R8/2). Откуда U _вых= I_R12*R12=(U _вх/R8)*R8=U _вх.

Пусть теперь на вход поступает отрицательная полуволна.

Тогда открывается диод D1B, а D1A- запирается. Напряжение U_a=0. Ток I_R9=U_вх/R9. Тогда U _вых=-I_R9/R12=(-U _вх/R9)*R9=-U_вх. Для сглаживания пульсаций на выходе в обратной связи ОУ X3B используется конденсатор номиналом 80 пФ. Соотношение сопротивлений рекомендовано для данной схемы, поэтому их рассчитывать не нужно. Рассчитаем конденсатор.

Характеристики микросхем AMP03F

Подберем резисторы для всей схемы.

Рис. 5. Полная схема преобразователя.