Выбираем по справочнику ВС489С. Его параметры:
Допустимое напряжение К-Э
В;Допустимый ток коллектора
mA;Напряжение насыщения
В;Коэффициент усиления
;Допустимая рассеваемая мощность
mВт.Рассеваемая мощность на транзисторе будет:
mВт;Резистор
в данном случае необязателен, поэтому принимаем = 0.Выбираем операционный усилитель (ОУ): ОР-37Е. Его параметры:
Напряжение питания
В;Потребляемая мощность
mВт;Напряжение смещения
мкВ;КОСС
дБ;Коэффициент усиления
;Входное сопротивление
Мом;Средний входной ток
нА;Разность входных токов
7нА; ;Температурный диапазон
.Определяем погрешности:
а) Погрешность от разброса сопротивлений не учитываем, так как сопротивление
подстроечное;б) Погрешность от отклонения напряжения питания:
Разброс напряжения питания составляет 0,5%, тогда:
В;Отклонение напряжения питания до минимума
равно: ;Выражаем отсюда ток стабилизации:
mA;Разброс напряжения стабилизации составляет:
mВ;Аналогичный расчет делаем для повышения напряжения питания.
mA; mВ;Наибольшим отклонением напряжения стабилизации является - 2,787 mВ.
Погрешность составит:
mA;в) Погрешность от реального ОУ, она зависит в данном случае от
: mВ; мкА;г) Погрешность от резистора
не учитываем, так как подстроечное.д) Погрешность от транзистора. Она определяется долей тока базы, но так как
подстроечное, то эту погрешность не учитываем.е) Суммарная погрешность:
мкА;или в процентном соотношении:
Окончательная схема источника стабильного тока изображена на рисунке 4.
Рисунок 4 - Источник стабильного тока
Так как синфазная помеха не превышает 10В и коэффициент усиления не большой, то достаточно будет взять простейший дифференциальный усилитель. Схема простейшего дифференциального усилителя представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 - Измерительный усилитель
Определяем требуемый коэффициент усиления:
; (17)где
- напряжение на выходе измерительного усилителя; - напряжение на входе измерительного усилителя.Выбираем операционный усилитель ОР-37Е.
Теперь выбираем сопротивления
и . Они должны удовлетворять следующим условиям: Мом;где
- входное сопротивление ОУ; Ом;где
- напряжение смещения ОУ; - разность входных токов ОУ.Принимаем
12Ком; Ком;Принимаем значения сопротивлений с точностью 0,005% по ряду Е96:
Рассчитываем погрешности измерительного усилителя. Она состоит из погрешностей ОУ и погрешностей от влияния соединительных проводов.
Погрешность от несовпадения сопротивлений с номиналами:
Новый коэффициент усиления будет равен (17):
Погрешность от неточности резисторов:
где
- отклонения сопротивлений от номинала.Эту погрешность определяем на самый благоприятный исход:
Адаптивная погрешность:
Погрешность от
U
mВ;не учитываем, так как используем подстройку
UU
mВгде ТКUсм - температурный коэффициент напряжения смещения.
или в процентах:
;Погрешность от входных токов:
mВ;или в процентах:
Погрешность от конечного КОСС:
mВ;Суммарная погрешность:
Суммарную погрешность рассчитываем (из 18) без учета влияния Uсф т.е. без учета
и . ;или в процентном соотношении:
Влияние соединительных проводов не учитываем, так как дальше в схеме есть подстройка выходного сигнала.
Окончательная схема измерительного усилителя приведена на рисунке 6.
Рисунок 6 - Измерительный усилитель
Составляем требуемую АЧХ фильтра (Рисунок 7):