Выбираем по справочнику ВС489С. Его параметры:
Допустимое напряжение К-Э
Допустимый ток коллектора
Напряжение насыщения
Коэффициент усиления
Допустимая рассеваемая мощность
Рассеваемая мощность на транзисторе будет:
Резистор
Выбираем операционный усилитель (ОУ): ОР-37Е. Его параметры:
Напряжение питания
Потребляемая мощность
Напряжение смещения
КОСС
Коэффициент усиления
Входное сопротивление
Средний входной ток
Разность входных токов
Температурный диапазон
Определяем погрешности:
а) Погрешность от разброса сопротивлений не учитываем, так как сопротивление
б) Погрешность от отклонения напряжения питания:
Разброс напряжения питания составляет 0,5%, тогда:
Отклонение напряжения питания до минимума
Выражаем отсюда ток стабилизации:
Разброс напряжения стабилизации составляет:
Аналогичный расчет делаем для повышения напряжения питания.
Наибольшим отклонением напряжения стабилизации является - 2,787 mВ.
Погрешность составит:
в) Погрешность от реального ОУ, она зависит в данном случае от
г) Погрешность от резистора
д) Погрешность от транзистора. Она определяется долей тока базы, но так как
е) Суммарная погрешность:
или в процентном соотношении:
Окончательная схема источника стабильного тока изображена на рисунке 4.
Рисунок 4 - Источник стабильного тока
Так как синфазная помеха не превышает 10В и коэффициент усиления не большой, то достаточно будет взять простейший дифференциальный усилитель. Схема простейшего дифференциального усилителя представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 - Измерительный усилитель
Определяем требуемый коэффициент усиления:
где
Выбираем операционный усилитель ОР-37Е.
Теперь выбираем сопротивления
где
где
Принимаем
Принимаем значения сопротивлений с точностью 0,005% по ряду Е96:
Рассчитываем погрешности измерительного усилителя. Она состоит из погрешностей ОУ и погрешностей от влияния соединительных проводов.
Погрешность от несовпадения сопротивлений с номиналами:
Новый коэффициент усиления будет равен (17):
Погрешность от неточности резисторов:
где
Эту погрешность определяем на самый благоприятный исход:
Адаптивная погрешность:
Погрешность от
U
не учитываем, так как используем подстройку
UU
где ТКUсм - температурный коэффициент напряжения смещения.
или в процентах:
Погрешность от входных токов:
или в процентах:
Погрешность от конечного КОСС:
Суммарная погрешность:
Суммарную погрешность рассчитываем (из 18) без учета влияния Uсф т.е. без учета
или в процентном соотношении:
Влияние соединительных проводов не учитываем, так как дальше в схеме есть подстройка выходного сигнала.
Окончательная схема измерительного усилителя приведена на рисунке 6.
Рисунок 6 - Измерительный усилитель
Составляем требуемую АЧХ фильтра (Рисунок 7):