Електрометрични и измервателни усилватели

Електрометричните и измервателните усилватели са предназначени за измерване на стойности на свръхниско напрежение и ток. Напрежението се измерва в диапазона от 0 до 100 mV, а токът се измерва от 10 -16 до 10 -3 А. За тези усилватели основният параметър е голям входен импеданс и те работят в честотния диапазон от 0 до 10 Hz. Основните им грешки определят нулевите отклонения във времето и температурата. Ако сигналът на входа на такъв усилвател е нула, тогава неговият изходен сигнал също трябва да е нула, и толкова дълго, колкото желаете. Въпреки това е почти невъзможно да се изпълни това условие. Невъзможно е да се създаде усилвател с голям входен импеданс и малки дрейфове на биполярен транзистор чрез въвеждане на отрицателна обратна връзка. Поради тази причина почти всички схеми на такива усилватели имат входен каскад с полеви транзистори. Тези усилватели са широко използвани за усилване на малки сигнали и потенциали на различни сензори.

На фиг. 6.13 показва веригата и характеристиките на термостабилен електрометричен усилвател, който позволява да се измери минимален ток от 10 - 5 А. Изходното му напрежение е 50 mV. Усилвателят съдържа входен етап на сглобяването на полеви транзистори DА1. Сигналът от полевите транзистори се подава към входа на операционния усилвател. Резисторите R5 и R10 се използват за балансиране на веригата. Дрейфът във времето на веригата е 20 mV/h, а температурният дрейф е 5 mV/° С.

измервателни

Многостепенни усилватели

Разработването на многостепенни усилватели се дължи на факта, че е практически невъзможно да се получи голямо (повече от 100) усилване на един активен елемент. В същото време при многостепенните усилватели с голям коефициент на усилване не трябва да възникват паразитни трептения, чието възбуждане в тези усилватели е обикновено явление.

За да се изключат паразитните възбуди, трябва да се вземат специални мерки:

разделяне на общата печалба на нечетен брой етапи;

захранване на всеки етап от собствен източник (или с помощта на отделно разединяване на кондензатора);

максимално разстояние на изхода на последния етап от входа на първия етап.

Има два принципа за изграждане на многостепенни усилватели: с разединяване на кондензатора между етапите и галванично свързване на етапи.

Фигура: 6.14. Тристепенна кондензаторна разединена усилвателна верига

действие усилвател

На фиг. 6.14 показва диаграма на тристепенен кондензаторен отделен усилвател. Всеки етап има свой собствен DC режим в този усилвател и входният променлив сигнал преминава от етап на етап чрез блокиращи кондензатори.