Для данного датчика используем инструментальный усилитель INA326. Симметричность ИУ, усиление с малым коэффициентом шума на входах, высокий коэффициент ослабления синфазного сигнала, это все необходимо при усилении сигнала от датчика.
Таблица 4. Основные характеристики INA326
Рис. 5. Нумерация выводов ИУ INA326
После преобразования получим схему:
Значения элементов:
R2=100кОм; R1=8кОм;
С2=0,1мкФ; С1=0,5нФ;
Uвх.max=100мВ;
K=25 (для получения на выходе 2,5В).
1.1. ФНЧ
При времени отклика 100мкс необходимо обеспечить максимальную частоту 9кГц. Из технических характеристик датчика известна полоса частот спектра полезного сигнала. Это дает возможность сформулировать технические требования к фильтру низких частот по полосе пропускания: граничная частота фильтра fФНЧ= fВ, где fВ - верхняя частота спектра сигнала датчика. Для реализации ФНЧ используем RC-фильтр типа 2-го порядка.
Основными характеристиками и параметрами фильтра нижних частот являются:
) Верхняя граничная частота fВ
) Неравномерность АЧХ в полосе пропускания
) Скорость спада частотной характеристики на переходном участке АЧХ
) Коэффициент передачи KФНЧ по напряжению в полосе пропускания
) Входное и выходное сопротивление ФНЧ
) Напряжение источников питания.
Рис. 6. Схема ФНЧ
Преимущества применения активных RC-фильтров по сравнению с LC-фильтрами очевидны. Это хорошая равномерность АЧХ в полосе пропускания и хорошая скорость спада на переходном участке: практически полная развязка входных и выходных цепей, малые габариты и т.д.
Расчет ФНЧ:
По техническому описанию нам известен максимальный предел собственной частоты датчика - 9кГц.
Пусть С1= 17,6нФ, С2=2С1=35,2нФ.
Моделирование
Смоделируем полученную схему в MicroCap 8.
Рис. 7. ФНЧ1 в программе MicroCap8.
Получим АЧХ и ФЧХ:
регулятор давление преобразователь
Рис. 8. АЧХ и ФЧХ ФНЧ1.
Данная характеристика удовлетворяет поставленным требованиям.
Самое читаемое:
Исследование устойчивости алгоритмов приема к изменению помехи
При реализации процедур обнаружения или различения сигналов
результатом обработки должно быть принятие соответствующего решения. Так, в
случае обнаружения необходимо принять решение относительно того, присутствует
ли в сигнале , поступающем на вход устройства обработки, полезный сигнал или же представляет собой только
помеху. При ...