Електротехніка та електроніка

Калькулятор інструментального підсилювача

Розрахуйте підсилення, доберіть резистори та перевірте внутрішні вихідні напруги.

Ваші дані

Вхідна напруга · V+ · V

Вхідна напруга · V− · V

Опорна напруга · Vref · V

Резистор зворотного зв’язку · R · kΩ

Резистор підсилення · RG · kΩ

Опір · Rin · kΩ

Опір · Rout · kΩ

Мінімум · V

Максимум · V

Запас виходу до шин живлення · V

Підібрати компоненти

Цільовий модуль підсилення · G · V/V

Стандартний ряд резисторів

Ідеальна модель трьох ОП з узгодженими парами резисторів. Межі перевіряють лише виходи; вхідний синфазний діапазон перевіряйте за документацією. Без прогнозу обмеження, смуги й навантаження.

Ваші результати

Коефіцієнт підсилення напруги: —

Ідеальна вихідна напруга: —

Напруга · V+ − V−: —

Напруга · VCM: —

VA: —

VB: —

Залишковий запас виходу: —

Формула—

Перевірка диференційного підсилення й внутрішнього запасу

Розрахуйте показаний інструментальний підсилювач із трьома блоками. Порівняйте ідеальний вихід та внутрішні напруги із заданими межами. Спрощена перевірка не визначає повного синфазного діапазону реального компонента.

Покрокова інструкція

Введіть узгоджені резистори каскадів, обидва входи й вихідну опору. Розрізняйте пари вхідного та вихідного каскадів.
Задайте межі живлення й запас. Для проєктування підсилення виберіть ціль і ряд та застосуйте запропонований резистор.
Порівняйте ідеальний вихід, синфазний вхід і внутрішні виходи. Допустимий кінцевий вихід може супроводжуватися внутрішнім попередженням.

Налаштування й обмеження

Резистор підсилення: RG керує першим каскадом. Співвідношення резисторів останнього каскаду також множить різницю; перевірте загальне підсилення після округлення.
Опорна напруга: Опора зсуває ідеальний вихід без зміни диференційного входу. Вона не зсуває всі вузли однаково й не усуває синфазних обмежень автоматично.
Запас напруги: Заданий запас звужує доступний інтервал живлення перевірених вузлів. Реальні діапазони залежать від компонента, навантаження й живлення.

Розбір прикладу

Використайте диференційний приклад. Кінцевий вихід і обидва виходи першого каскаду вкладаються у вибраний інтервал.

Приклад вхідних даних

R = 10 kΩ; RG = 1 kΩ; Rin = Rout = 10 kΩ
Vref = 0 V; V− = −5 V; V+ = 5 V
h = 0.2 V

Очікуваний результат
Vin+ / Vin−	G	Vout	VA	VB	ΔVrail
1.01 / 1 V	21 V/V	0.21 V	0.9 V	1.11 V	3.69 V
4.9 / 4.9 V	21 V/V	0 V	4.9 V	4.9 V	−0.1 V

Задайте обом входам однакове високе значення з таблиці. Ідеальний диференційний вихід зникає, проте внутрішні вузли перевищують запас.

Запитання й усунення несправностей

Чому попередження при малому виході?

Перші каскади реагують на синфазну напругу. Вони можуть вийти за діапазон, хоча віднімання дає малий кінцевий вихід.

Чи точні округлені підсилення?

Номінали RG дають показане номінальне підсилення. Допуски, зміщення й обмежене пригнічення синфазного сигналу додають похибки.

Межі підходять будь-якій інструментальній мікросхемі?

Ні. Перевірте синфазний вхід залежно від виходу й вимоги до опори. Мікросхема може відрізнятися від цієї дискретної топології.