Điện và điện tử

Máy tính bộ khuếch đại đo lường

Tính độ lợi, chọn điện trở và kiểm tra điện áp đầu ra nội bộ.

Dữ liệu nhập

Kết quả

Độ lợi điện áp: —

Điện áp đầu ra lý tưởng: —

Điện áp · V+ − V−: —

Điện áp · VCM: —

VA: —

VB: —

Dự phòng đầu ra còn lại: —

Công thức—

Kiểm tra độ lợi vi sai và dự trữ điện áp nội bộ

Mô hình hóa mạch đo lường gồm ba bộ khuếch đại hiển thị. Tính độ lợi vi sai, đầu ra lý tưởng và đối chiếu điện áp nội bộ với giới hạn nhập. Kiểm tra đơn giản không xác lập toàn bộ dải đồng pha của linh kiện thực.

Từng bước thực hiện

Nhập các cặp điện trở khớp, hai đầu vào và tham chiếu đầu ra. Phân biệt cặp điện trở tầng vào và tầng ra.
Nhập giới hạn nguồn và dự trữ áp. Khi thiết kế độ lợi, chọn mục tiêu, dãy và áp dụng điện trở đề xuất.
So sánh đầu ra lý tưởng, đầu vào đồng pha và đầu ra nội bộ. Đầu ra cuối hợp lý vẫn có thể đi kèm cảnh báo nội bộ.

Cài đặt và giới hạn

Điện trở độ lợi: RG điều khiển tầng đầu. Tỷ lệ điện trở tầng cuối cũng nhân hiệu; kiểm tra độ lợi tổng sau làm tròn.
Điện áp tham chiếu: Tham chiếu dịch đầu ra lý tưởng mà không đổi đầu vào vi sai. Không dịch mọi nút như nhau hoặc tự giải quyết giới hạn đồng pha.
Dự trữ điện áp: Dự trữ giảm khoảng nguồn sử dụng được của mọi nút kiểm tra. Dải vào/ra thực phụ thuộc linh kiện, tải và nguồn.

Ví dụ thực hành

Dùng ví dụ vi sai. Đầu ra cuối và hai đầu ra tầng đầu nằm trong khoảng hữu dụng đã chọn.

Dữ liệu đầu vào mẫu

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

Kết quả dự kiến
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

Sau đó đặt hai đầu vào bằng giá trị cao trong bảng. Đầu ra vi sai lý tưởng mất đi, nhưng nút nội bộ vượt giới hạn dự trữ.

Câu hỏi và khắc phục sự cố

Vì sao có cảnh báo với đầu ra nhỏ?

Các tầng đầu phản ứng với điện áp đồng pha. Chúng có thể hết biên độ dù phép trừ cho đầu ra cuối nhỏ.

Độ lợi làm tròn có chính xác không?

Giá trị chuẩn RG cho độ lợi danh định hiển thị. Dung sai, điện áp lệch và khả năng khử đồng pha hạn chế thêm sai số.

Giới hạn này dùng cho mọi IC đo lường?

Không. Xem dải đồng pha đầu vào theo đầu ra và yêu cầu tham chiếu. IC có thể khác cấu trúc rời đơn giản này.