КОММУТИРУЕМЫЙ МУЛЬТИДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 

Сергей Витальевич Федоров, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии производства летательных аппаратов, Уфимский университет науки и технологий (филиал в г. Кумертау), E-mail: proinfosystem@gmail.com 

Актуальность и цели. Целью данного исследования является проектирование усилителя, позволяющего осуществлять дифференциальное преобразование нескольких входных напряжений с возможностью их мультиплексирования, а также обладающего более низким напряжением смещения нуля и высоким коэффициентом ослабления синфазного сигнала, чем в операционных и инструментальных усилителях. Материалы и методы. Рассмотрены методы преобразования сигналов датчиков в многоканальных измерительных системах. Недостатками данных методов является использование операционных усилителей, которые не обеспечивают дифференциального преобразования нескольких входных напряжений, что требует наличие аналогового мультиплексора для переключения каналов. Операционные усилители также обладают невысокими собственными параметрами. Многоканальные измерительные системы на их основе требуют наличия внешних элементов, влияющих на ее качественные показатели. Результаты. В качестве решения по устранению данных недостатков разработана схема мультидифференциального операционного усилителя с идентичными входными дифференциальными каскадами и возможностью их коммутации для подключения и отключения входных сигналов. Выводы. Моделирование схемы в среде Multisim обеспечило получение передаточных характеристик для дифференциального и синфазного режимов мультидифференциального усилителя. Анализ полученных результатов показывает, что разработанный мультидифференциальный усилитель обладает более качественными собственными параметрами, чем существующие операционные и инструментальные усилители, а также позволяет исключить внешние элементы схемы, влияющих на ее качественные показатели. Отличием данной схемы от существующих мультидифференциальных усилителей является возможность коммутации входных дифференциальных сигналов датчиков, что исключает использование аналогового мультиплексора для переключения каналов. 

Ключевые слова

многоканальная измерительная система, операционный усилитель, коммутируемый мультидифференциальный операционный усилитель, коэффициент ослабления синфазного входного напряжения,напряжение смещения нуля,инструментальный усилитель 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Федоров С. В. Коммутируемый мультидифференциальный операционный усилитель для многоканальной измерительной системы // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2024. № 1. С. 14–21. doi: 10.21685/2307-5538-2024-1-2