Расчет дифференциального усилителя

Операционный усилитель (ОУ) используется в качестве основного элемента измерительных приборов или преобразователей. Для данного канала ввода информации выбираем К140УД17А. Дифференциальная схема включения усилителя на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема включения дифференциального усилителя

Данная схема сочетает в себе свойства, не инвертирующего и инвертирующего включения. Дифференциальная схема используется для усиления сигналов с датчиков, уменьшения синфазных помех, нормализации входных сигналов.

На вход усилителя подается 35,5 mВ. Величина такого напряжения недостаточна для подачи на последующие блоки, поэтому ее необходимо усилить до 5 В. Коэффициент усиления усилителя рассчитывается как:

                                                   (6)

Так как сопротивление R1 определяет входное сопротивление схемы, выберем его равным – 10 кОм. Тогда сопротивление R3 должно быть равно

1410 кОм.

Исходя из расчетов выбираем резисторы:

R1=10 кОм ±5% типа МЛТ-0,125,

R3 = 1410 кОм ±2% типа Р1-4-0,25.

Так как в данной схеме (рисунок 3) R1=R2 а R3=R4 , следовательно:

R2 = 10 кОм ±5% типа МЛТ-0,125,

R4 = 1410 кОм ±2% типа Р1-4-0,25.

Мультиплексор К590КН6

Микросхема представляет собой восьмиканальный аналого­вый коммутатор с дешифратором и предназначены для коммута­ции цифровых и аналоговых сигналов в системах сбора и обработ­ки информации, АЦП и ЦАП. Совместимы со схемами ТТЛ. Содер­жат 230 интегральных элементов. Корпус типа 402.16-18, масса не более 2 г и 238.16-2, масса не более 1,2 г, а также бескорпусные ИС, модификация 2 (на полиимидном носителе), масса после вырубки из выводной рамки не более 15 мг и модификация 4, массе не более 1,9 мг.

Рисунок 4 – Функциональная схема К590КН6

Назначение выводов: 1 — логический вход 2°; 2 — вход "раз­решение"; 3 — напряжение питания (-U_П ); 4 — аналоговый вход 1; 5 — аналоговый вход 2; 6 — аналоговый вход 3; 7 — аналоговый вход 4; 8 — аналоговый выход; 9—аналоговый вход 8; 10 — аналоговый вход 7; 11 — аналоговый вход 6; 12— аналоговый вход 5; 13— напряжение питания (U_П,); 14— общий; 15—логи­ческий вход 2²; 16 — логический вход 2¹

Рисунок 5 – Таблица истинности

Электрические параметры

Номинальное напряжение питания …………………………… 15 В ± 10%

Ток потребления при низком уровне управляющего

напряжения (U = 0...0,8 В):

от источника питания U_п……………………………………………….< 15 мкА

от источника питания -U_п………………………………………………< 15 мкА

Ток потребления при высоком уровне управляющего

напряжения (U = 4 B...Uп):

от источника питания U_П…………………………………………..……< 1,5 MA

от источника питания -U_П ……………………………………………… . 15мкА

Ток утечки аналогового входа.... ……………………………………. 50 нА

Ток утечки аналогового выхода. …………………………………… 70 нА

Входной ток низкого уровня при U  = 0…0,8B …………………….. 0,2 мА

Выходной ток высокого уровня U  = 4B ………………………….....  0,2 мкА

Потребляемая мощность………………………………………………… 17мВт

Время отключения при R_Н=10 кОм; С_Н=40пФ……………………….… 300нс

Сопротивление в открытом состоянии при I_КОМ=1мА……………… 300 Ом

Емкость аналогового входа………………………………………………5 пФ

Емкость аналогового выхода(f=10МГц)……………………………….. 15 пФ

Емкость управляющего входа……………………………………………. 5 пФ

Емкость между аналоговым входом и аналоговым выходом……………0,5 пФ

Предельно допустимые режимы эксплуатации

Управляющее напряжение:

низкого уровня…………………………………………………………... 0….0,8В

высокого уровня……………………………………………………….. 4….16,5В

Коммутируемое напряжение………………………………………… -15…+15 В

Максимальный коммутируемый ток………………………………… 20 мА

Температура окружающей среды……………………………………. -45...+70 С