Laboratorium Elektroniki cz II 7

212

błędnej różnicy napięcia wejściowego wzmacniacza, powodując znaczne p₀ gorszenie tłumienia sygnału wspólnego w układzie. Problem ten występuje bardzo ostro w przypadku ekranowania przewodów, które jest niezbędne ze względu na zakłócenia pochodzące od pól elektromagnetycznych lub upływności. W tym celu należy unikać uziemienia ekranu, lecz trzeba go umieścić na potencjale sygnału wspólnego u_s. Jeden ze sposobów realizacji tego problemu przedstawiono na rys. 10.4, gdzie wtórnik napięciowy W5 utrzymuje ekran na potencjale równym średniej wartości napięć wejściowych, a więc u_s.

Wejściowe napięcie niezrównoważenia jest także istotnym źródłem błędów Dlatego obydwa wzmacniacze W1 i W2 stopnia wejściowego powinny być wyposażone w układy zerowania wejściowego napięcia niezrównoważenia. W najprostszym wypadku może to być potencjometr Pi (rys. 10.4) z suwakiem połączonym z napięciem zasilania. Wadą tego rozwiązania jest dryft temperaturowy wynikający z termicznych właściwości potencjometru. Układ zbudowany na tranzystorze Ti i rezystorach Ru R2 umożliwia kompensację wpływu temperatury.

Rys. 10.5. Aktywny potencjometr umożliwiający uzyskanie dodatnich i ujemnych rezystancji

3. Końcówkę R zwykle przyłącza się do masy. Ale wzmacniacz W3 też może wprowadzać swoje napięcie niezrównoważenia. Układ zbudowany na wtórniku napięciowym W4 i potencjometrze P2 ma za zadanie zerowanie tego wyjściowego napięcia niezrównoważenia. Niezwykle istotna jest symetria pomiędzy rezystorami stopnia wyjściowego. Aby jej nie zepsuć, należy zwrócić baczną uwagę na to, aby rezystancja połączenia wejścia R z masą była minimalna. Rezystancja tego przejścia rzędu 0,1 Q powoduje spadek wartości CMRR poniżej 100 dB! Rolą wtórnika W4 jest zminimalizowanie tej rezystancji. Innym rozwiązaniem jest podłączenie do tej końcówki aktywnego bipolarnego potencjometru (rys. 10.5) umożliwiającego uzyskanie CMRR rzędu 130 dB.

w

213

4 Czasem pojawia się problem, gdy do obciążenia płyną duże prac^ws-ttOM©*®®™ cza (rzędu 50 mA) lub gdy obciążenie znajduje się w dużej odległości od wzmacniacza. Spadki napięć na rezystancjach przewodów lub ścieżek drukowanych wnoszą wtedy istotne błędy. Wówczas wykorzystuje się końcówki S (SENSE) i R (REFERENCE) w sposób przedstawiony na rys 10.6. Przewody tworzą dwie pary skręcone razem. Spadki napięć na przewodach zostają umieszczone wewnątrz pętli sprzężenia zwrotnego, co eliminuje ich wpływ. Różnica rezystancji obu torów R i S nie zmniejsza CMRR, ale może zmienić wyjściowe napięcie niezrównoważenia. Diody ograniczają napięcie wyjściowe w sytuacji rozwarcia któregoś z przewodów.

F

Rys. 10.6. Wykorzystanie wyjść R i S w sytuacji daleko umieszczonego obciążenia 10.2.3. Uwagi końcowe

Wzmacniacze przyrządowe stanowią obecnie wyspecjalizowaną grupę wzmacniaczy produkowanych seryjnie przez przodujące firmy elektroniczne, takie jak np. Burr-Brown, Analog Devices czy Precision Monolitic. Wzmacniacz może mieć konstrukcję monolityczną lub hybrydową, w której wzmacniacze operacyjne wykonywane są techniką monolityczną, natomiast wszystkie rezystory sprzężeń zwrotnych wykonane są w technologii cienkowarstwowej. Tego typu technologia zapewnia doskonałą stabilność temperaturową i czasową precyzyjnie dobranych wartości rezystancji. Laserowe strojenie wartości rezystancji zapewnia bardzo dużą dokładność wartości wzmocnienia; znacznie większą wartość CMRR niż w przypadku stosowania ze-