ФЧВ с последовательным ключом. Расчет погрешностей от остаточного сопротивления ключа.

Рис.6.3. ФЧВ с последовательным ключом

В этой схеме, когда  таково, что ключ разомкнут, схема работает как инвертор . Когда ключ замкнут, входное напряжение подаётся дополнительно и на неинвертирующий вход, при этом коэффициент усиления схемы равен единице. Таким образом, в зависимости от напряжения  схема имеет коэффициент усиления либо , либо .

Для оценки погрешности ФЧВ от несовершенства ключа будем полагать, что в замкнутом состоянии сопротивление ключа равно , а в разомкнутом . Соответственно, для различных положений ключа эквивалентная схема будет выглядеть так, как показано на рис.6.4.

Рис.6.4. Эквивалентные схемы ФЧВ для различных положений ключа

Найдём коэффициент усиления схемы, представленной на рис.6.4а:

,

.

Коэффициент усиления для идеальной схемы равен единице, тогда относительная погрешность ФЧВ равна:

.

Для снижения погрешности необходимо выбирать .

Коэффициент усиления схемы при разомкнутом ключе, характеризующемся сопротивлением , будет выглядеть следующим образом (вместо  подставляем ):

.

Поскольку коэффициент усиления для идеальной схемы равен минус единице, то относительная погрешность равна:

.

В данном случае желательно иметь , то есть требования к величине резистора  для каждого состояния ключа противоположные.

Например, пусть , . Для обеспечения погрешности в  необходимо иметь  с одной стороны, и  – с другой. Таким образом, требования к значению резистора  противоречивые: с одной стороны он должен быть больше, чем сопротивление замкнутого ключа , а с другой – много меньше, чем сопротивление разомкнутого ключа .

ФЧВ с параллельным ключом. Погрешность от остаточного сопротивления ключа.

Рис.6.5. Схема ФЧВ с параллельным ключом

Оценим погрешность схемы от несовершенства ключа. Для этого, как и ранее, воспользуемся эквивалентной схемой ФЧВ для замкнутого ключа (рис.6.6а) и для разомкнутого ключа (рис.6.6б).

Рис.6.6. Эквивалентные схемы ФЧВ для замкнутого состояния ключа (а) и для разомкнутого состояния ключа (б)

Коэффициент усиления схемы рис 6.6а равен:

,

.

Относительная погрешность, с учётом того, что , равна

.

Для схемы, изображённой на рис.6.6б:

.

Относительная погрешность имеет вид:

.

В данной схеме требования к значению сопротивления резистора  аналогичны предыдущей схеме. Однако, ключом удобнее управлять относительно общей точки схемы.