2015-05-13
1751
| Достоинства | Недостатки |
| Не нагружает кварцевый датчик. Больший коэффициент усиления. | На работу усилителя сильно влияют соединительные кабели |
Схема, приведенная на рис. 3.3, строго говоря, не является усилителем заряда в том смысле, который использовался для усилителя, интегрирующего входной ток. Это просто стандартный неинвертирующий усилитель напряжения, обладающим высоким входным импедансом.
Благодаря наличию конденсатора С1 на входе любые изменения заряда на входном датчике вызывают изменения напряжения на конденсаторе С1, которые усиливаются ОУ A1. Конденсатор C1и резистор R1 включают в себя емкость и внутреннее сопротивление датчика, соединительного кабеля, печатной платы и ОУ A1.
Нижняя граничная частота по уровню -3 дБ:
Верхняя граничная частота по уровню -3 дБ:
где fA — частота единичного усиления полностью скорректированного ОУ A1
Выходное напряжение смещения:
где UСМ.ВХ - входное напряжение смещения ОУ A1
IСМ.ВХ - входной ток смещения ОУ A1
Так как входной ток смещения ОУ А1должен быть чрезвычайно малым, необходимо использовать ОУ с полевым входом. Резистор R1 включается для отвода входного тока смещения с неинвертирующего входа ОУ A1. Значение резистора R1определяется компромиссом между нижней граничной частотой и погрешностью смещения; если выбрать резистор R1 слишком малым, нижняя граничная частота будет слишком высокой, но при слишком большом R1выходное смещение оказывается неприемлемым. Входное сопротивление усилителя A1длясинфазного сигнала должно быть намного больше R1.
При проектировании входной цепи схемы необходимо принять указанные ранее специальные меры: использовать охранное кольцо и тщательно прочистить плату для уменьшения поверхностных токов утечки, а также применить специальный кабель.
Конденсатор C1должен обладать высокой стабильностью, очень высоким сопротивлением изоляции и малой диэлектрической абсорбцией. Напомним, что конденсатор C1включает в себя емкости датчика, соединительного кабеля, монтажа и т.д. Величина этих паразитных емкостей существенно сказывается на рабочих характеристиках схемы.
Когда источник сигнала удален, а емкость длинного входного кабеля недопустима, следует разместить усилитель заряда в непосредственной близости от источника.
