температуры; высокочастотный шум, обусловленный неидеальностью демодуляторов, и фоновый шум частоты 50 Гц.

В табл. 6.6 приведены параметры схем замещения для некоторых типов операционных усилителей.

Входными каскадами интегральных операционных усилителей [18, 25J являются дифференциальные операционные усилители (ДОУ). Схема замещения интегрального операционного усилителя, учитывающая источники существенных первичных погрешностей [1J, показана на рис. 6.10. На рисунке изображен решающий блок, предназначенный для реализации зависимости

Лр)

Zip)

zap)

где Е(р), iJgjix(р)- изображения сигнала; Z (р), Zj (р) - операторные и входной цепи. На рисунке обозначены: - сопротивление меж* ду инвертирующим (клемма /) и неинвертирующим (клемма 2) вхо дами усилителя; R - выходное сопротивление последнего каскада усилителя (выходное сопротивле- ) ю£ вх - источники-гона, характеризующие входные гоки и их дрейф; Ко и Г - коэффициент усиления в разомкнутом состоянии и постоянная времеш усилителя; l/j - напряжение смещения малой величины. При подаче его на входные клеммы 1 к 2 вх (t) = О напряжение

(по Лапласу) входного и выходного сопротивления цепи обратной связи

I -I

t+рГ

i

Рис. 6.10. Схема замещения операцион- ного усилителя с дифференциальным входным каскадом.

вых (0 = 0.

Величина

10 мВ и может быть скомпенсирована простой схемой балансировки с точностью до напряжения дрейфа нуля £/др усилителя.

Численные значения параметров приведенной схемы определяются с помощью паспортных данных усилителя [1, 17]. В табл. 6.7 приведены точностные характеристики некоторых типов интегральных усилигелей. В схеме замещения рис. 6.10 не учтены емкости между входными и выходными клеммами усилителя, а также емкости между указанными клеммами и землей. Обычно они мало влияют на динамические погрешности решающих блоков в области рабо;!их частот входных или выходных сигналов.

Коммутирующие элементы схем управления режимами работы решающих блоков неидеальны и также являются источниками ошибок решения задач на АВМ. Неидеальность элементов обусловлена: разбросом во временах замыкания и размыкания нескольких коммутирующих элементов; неравенством нулю-и бесконечности сопротивления ключа в замкнутом и разомкнутом состояниях; наличием паразитны? емкостей между рабочими контактами коммутирующих элементов.

Разброс во времени замыкания (размыкания) коммутирующих элементов в схемах задания начальных условий (в интеграторах) и управления их режимами приводит к большим погрешностям в выходных сигналах интеграторов и модели. Уменьшение этих погрешностей достигается применением коммутирующих элементов с малыми временами срабатывания.

Тип интегрального операционного усилителя

Шкала выходного напряжения, В

Коэффициент усиления при 25°С

Приведенное ко входу смещение нуля, мВ

1УТ401

1УТ402

1УТ531

±3

±7.5

±10

±10

800 ... 4000

1600 ... 4500

(2 ... 9) - Ю*

(2 ... 8) 10*

±7

±10

<±10

<±5

3. Точность решающих блоков *

На точность задания коэффициентов в решающих блоках АВМ наряду с рассмотренными выше источниками погрешностей в резисторах, конденсаторах, потенциометрах, усилителях и ключах существенное влияние оказывает также способ установки передаточных коэффициентов потенциометров. Если передаточный коэффициент потенциометра был установлен при отключенной нагрузке, то при подключении нагрузки между входным и выходным напряжением соотношение (6.29) не выполняется. Так, для схемы рис. 6.5, а при подключенной к движку нагрузке ?ц

Таким образом, установленный ранее коэффициент а изменяется на величину

Да = а - а* =

1 + а(1-а)

Учитывая, что г < R, получаем

Приближенный способ компенсации влияния нагрузки на ошибку Да установки коэффициента а при ненагруженном состоянии заключается в том, что на потенциометре при отключенной нагрузке вместо передаточного коэффициента устанавливается значение а + (I a)rf R .

В универсальных АВМ целесообразно коэффициенты в масштабных блоках подбирать прямым измерением напряжения на выходе масштабного звенапри подаче на вход потенциометра эталонного напряжения х. При этом

Таблица 6.7

Средний температурный дрейф

напряжения смещения, мкВ/°С

Средний входной ток, мкА

Разность входных токов, мкА

Выходное сопротивление. Ом

Входное сопротивление, кОм

±20

±10

±0.3

5 ... 8

0,6 ... 1.5

300 ... 400

<0,6

<0,67

15 ... 17

150 ... 300

100 ... 400

положение движка потенциометра регулируется до тех пор, пока не будет выполнено равенство

fBb,x= . (6.30) где величина f/jjj заранее вычисляется.

Такой способ установки устраняет влияние многих источников погрешности, в том числе линейности потенциометра; нагрузки; погрешностей сопротивлений резисторов, допущенных при их изготовлении, и т. д. При этом выражение для абсолютной погрешности установки коэффициента а в масштабном звене имеет вид

(6.31).

где Аа - погрешность установки ас помощью соотношения (6.30), которая практически обусловлена разрешающей способностью потенциометра; AjR, AiRi - погрешности, обусловленные тепловыми процессами в резисторах входной цепи и цепи обратной связи масштабного блока.

В выражении (6.31) не учтены погрешности, вносимые измерительным прибором.

В справочных данных точность установки передаточных коэффициентов потенциометров обычно характеризуют предельной приведенной относи-

Таблица 6.6

* Установка потенциометра осуществляется в схеме масштабного звена н сопровождается регулировкой выходного напряжения операционного усилителя до определенного значения.