Инструментальный усилитель на базе трёх ОУ

         Данная топология является базовой для сравнения характеристик инструментального усилителя. Эти устройства обеспечивают широкий диапазон усиления (минимальное усиление G=1) и, как правило, высочайшую производительность. Симметричные инвертирующая и неинвертирующая части усиления обеспечивают большее ослабление синфазного сигнала на высоких частотах. В некоторых типах усилителей используются входные операционные усилители с токовой обратной связью, которые сохраняют широкую полосу даже при большом усилении.

Литература:

1. Новости Электроники 2005, №6б стр. 21..27.
2. Руководство по выбору усилителей,Texas Instruments, 2006г.

Рис. 3. Инструментальный усилитель на базе трёх ОУ

>	restart:with(MSpice): Devices:=[E,[OP,DC1,5]]: ESolve(Q,`op-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`);

MSpice v8.93:   http://pspicelib.narod.ru

Заданы источники: [Vвх, Vref]

Заданы узлы: {VINP, VREF}

Получены решения:

V_NET:=[V7, V6, V3, V2, V5, V4, VOUT]:

J_NET:=[JR6, JR4, JRg, JR5, JR2, JVref, JR1, JR3, JRн, JVвх]:

Найдем коэффициент передачи..

>	K:=simplify(VOUT/Vвх,'size');

Для упрощения формул примем, что ОУ идеальные и обладают бесконечным усилением.

>	K_inf:=Limit('K',A=infinity)=simplify(limit(K,A=infinity),'size');

При выполнении условия eq2, это выражение упростится.

>	eq2:= R4/R3=R6/R5; R3:=solve(eq2,R3); K_inf:=collect(simplify(rhs(K_inf)),Rg);

Если все резисторы (R4=R3=R6=R5) одинаковые, окончательно получим

>	R6:=R5: K_inf:=collect(simplify(K_inf),Vвх);

Для получения численных значений подставим номинылы компонентов из схемы

>	Values(DC,RLCVI,[A]):A:=1e5:

Номиналы компонентов:   

R6:=60e3:  [60K]

R4:=60e3:  [60k]

Rg:=100e3:  [100k]

R5:=60e3:  [60K]

R2:=25e3:  [25k]

R1:=25e3:  [25k]

R3:=60e3:  [60K]

Rн:=2e3:  [2k]

DC источник: Vвх:=1:

DC источник: Vref:=2.5:

>	'K_inf'=K_inf; 'K'=K, 'VOUT'=VOUT,` - при отсутствии идеализации`;