Современные измерительные системы часто питаются от одного источника 5 В, однако их входные сигналы могут иметь большие синфазные составляющие, превышающие напряжение питания на десятки или сотни вольт. Кроме того, если на вход преобразователя подается не дифференциальный сигнал, шум на выводе опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя (АЦП) неотличим от реального сигнала.
Схема на Рисунке 1 решает обе эти проблемы. Она имеет дифференциальные входы и дифференциальный выход и обеспечивает коэффициент усиления, равный 2. Уровень выходного синфазного напряжения устанавливается опорным напряжением АЦП. Усилитель состоит из двух вычитателей, каждый из которых рассчитан на высокое синфазное напряжение. Эти вычитатели включены так, что неинвертирующий вход одного соединяется с инвертирующим входом другого, и наоборот. Их опорные выводы соединены вместе и подключены к выводу опорного напряжения АЦП.
 |
|
| Рисунок 1. | Эта схема, основанная на двух усилителях с однополярным питанием и АЦП, может измерять слабые сигналы в присутствии высоких синфазных напряжений. |
По мере увеличения входного сигнала напряжение на выходе OUTP увеличивается, а на выходе OUTN уменьшается. Уровни обоих выходов остаются симметричными относительно синфазного уровня, задаваемого опорным напряжением АЦП.
Рисунок 2 иллюстрирует работу схемы с одним источником питания 5 В. Вверху показан входной сигнал частотой 1 кГц и размахом 2 В. Внизу изображены два противофазных выходных сигнала, создающих сигнал 4 В пик-пик, центрированный относительно опорного напряжения 2.5 В.
 |
|
| Рисунок 2. | Эти осциллограммы показывают работу схемы с одним источником питания 5 В. Верхняя кривая –это входной сигнал 1 кГц, 2 В пик-пик, а нижняя – два противофазных выходных сигнала, из которых создается сигнал 4 В пик-пик, центрированный относительно уровня 2.5 В. |
Рисунок 3 демонстрирует способность системы подавлять синфазный сигнал частотой 1 кГц и размахом 60 В. Верхняя осциллограмма показывает синфазный входной сигнал, а нижняя – выходной сигнал.
 |
|
| Рисунок 3. | При напряжении питания 5 В и синфазном сигнале 1 кГц, 60 В пик-пик (верхняя осциллограмма) выход схемы (нижняя осциллограмма) иллюстрирует высокое подавление синфазных сигналов. |
Для более высоковольтных синфазных сигналов можно использовать источники питания с бóльшим напряжением, например ±15 В. Из Рисунка 4 видно, что система может подавить синфазный сигнал 400 В пик-пик (верхняя осциллограмма) с остаточной погрешностью менее 10 мВ пик-пик, показанной на нижней осциллограмме.
 |
|
| Рисунок 4. | При использовании источника питания ±15 В схема подавляет синфазный сигнал 400 В пик-пик (верхняя осциллограмма) до значения 10 мВ пик-пик (нижняя осциллограмма). |
Купить AD629 на РадиоЛоцман.Цены
