1. Откройте файл lab/2/2_1.ewb.
2. Проведите моделирование ДУ на рис. 9 при напряжении помехи в обоих каналах 10 В. Измерьте напряжение помехи на выходе (выполняется при минимальном значении полезного сигнала, например 1мкВ). Если результаты измерения не будут соответствовать данным расчета, объясните причину (внимательно просмотрите список параметров выбранного ОУ, обратив особое внимание на значение Kос сф).
Рис.9. Моделирование подавления сигнала синфазной помехи в ДУ
3. В качестве примера оценим помехозащищенность схемы на рис. 7 при следующих значениях параметров: входной дифференциальный сигнал U2-U1=10 мВ (частота 500Гц), синфазная помеха Uп=U2=U1=10В (частота 50Гц), примем типичное для ОУ значение Kос сф=80Дб=10000, при указанных на схеме значениях сопротивления резисторов коэффициент усиления напряжения Ku=1. Для полезного сигнала получаем Uo=10 мВ, для синфазной помехи Uo=UпKu/Kос сф мВ. Для моделирования процесса подавления синфазной помехи используем схему на рис.9, в которой полезный сигнал формируется импульсным генератором (скважность сигнала равна 2, амплитуда импульса 10 мВ, подключение источника Uc к дифференциальным зажимам U1, U2 в программе EWB не допускается). Параметры напряжения помехи Uп можно варьировать в широких пределах, в том числе менять и фазу, что часто встречается на практике, когда не удается полностью симметрировать токопроводящие провода. В предположении, что такая асимметрия имеет место, для ее имитации в верхнем источнике напряжение помехи увеличено на 5 мВ. Полученные при этом результаты измерений показаны на рис.10.
Рис. 10. Результаты измерений
4. Для схемы на рис.7 с помощью формулы (5) рассчитайте зависимость Uo=F(r) при изменении r в диапазоне 0,01...0,5кОм и затем проверьте моделированием при напряжении питания моста Up=lВ. Найдите ошибку, допущенную в этой схеме, сравнив ее со схемой на рис.9. После определения ошибки выберите сопротивления резисторов моста такими, чтобы они не оказывали существенного влияния на коэффициент передачи ДУ.
5. Проведите моделирование схемы на рис.8 и проверьте справедливость выражения (6). Объясните, за счет чего в этой схеме обеспечивается линейная зависимость выходного напряжения от приращения сопротивления r.
Контрольные вопросы и задания.
1. Что такое синфазная помеха, как она проявляется в дифференциальном, инвертирующем и неинвертирующем усилителях?
2. Какая разница между дифференциальными и мостовыми усилителями?
3. Как повысить входное сопротивление усилителя и зачем необходимо его увеличение?
4. Различие мостовых усилителей с нелинейной и линейной характеристиками?
5. Объяснить работу схемы подавления синфазных помех?
Практическая часть.
