Wzmacniacz pomiarowy o podwyższonych parametrach metrologicznych do zastosowań w paśmie akustycznym

• Autorzy: Furmankiewicz L.

Warianty tytułu

EN

Instrumentation amplifier for use in the audio frequency range

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono strukturę rozbudowanego, dwukanałowego wzmacniacza pomiarowego (bufora) o podwyższonych parametrach metrologicznych w paśmie częstotliwości akustycznych. Wzmacniacz jest elementem systemu pomiarowego, w którym pełni rolę stopnia dopasowującego napięcia pływające do niesymetrycznego wejścia układu pomiarowego. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wybranych stopni wzmacniacza.

EN

The paper presents an extended structure of two-channel instrumentation amplifier (IA). The IA has higher metrological parameters relating to typical-setup of an instrumentation amplifier (Fig. 2) in the audio frequency range. The IA is intended for use in a measurement system to calibrate low-value alternating-current standard resistors at audio frequencies. In the developed system a resistor RX is directly compared with a standard resistor RN (Fig. 1). The impedance ratio ZX/ZN of the resistors is determined from the measurement of the voltage ratio UX/UN. The measurement of floating voltages by a digitizer with grounded inputs requires IA (buffers) (B1, B2). Due to the assumptions concerning the system being developed, buffers should be characterized by a relatively high input impedance and small errors of the transformer voltage ratio over a frequency bandwidth from 40 Hz to 10 kHz. Block diagram of the IA is shown in Fig 3. The IA consist: two input buffers (BW1, BW2), input stage (SW) with floating ground (PM), difference amplifier (SR) and circuit for common mode voltage adjustment (KWNW). Figs. 4, 5, 6, 7 show a simplified schematic diagrams of the individual IA stages. In Figs. 8 and 9 the frequency characteristics of the module and phase error of the input buffer (BW1) voltage ratio are shown. The frequency characteristics of the input buffer BW2 are almost the same. In Fig. 10 the frequency characteristics of CMRR prior to adjustment and following the adjustment the real part of the CMR are shown.

Słowa kluczowe

PL

wzmacniacz pomiarowy; bufor

EN

instrumentation amplifier (IA); buffers

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 11
• Strony: 954--956
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Furmankiewicz L.

• Uniwersytet Zielonogórski, Podgórna 50, 65-246 Zielona Góra

Bibliografia

• [1] Kitchin C., Counts L.: A designer guide to instrumentation amplifiers, 3-rd edition Analog Devices, 2006.
• [2] Mohns E.: Instrumentation Amplifiers with Improved Accuracy for the Audio Frequency Range. Precision Electromagnetic Measurements (CPEM), 2012 Conference on, pp. 304-305, 2012.
• [3] Rybski R, Kaczmarek J., Kozioł M.: Characterization of a digitizer for a low value resistor calibration system in the audio-frequency band. CPEM 2012 Conf. Digest, Washington, July 2012, s. 580-581.
• [4] Rybski R, Kaczmarek J., Kozioł M.: Aktywny transformator izolujący do zastosowań w pomiarach dokładnych w paśmie akustycznym. PAK, Vol. 59, nr 4, 2013.
• [5] Wong J.: Active Feedback Improves Amplifier Phase Accuracy, Application Note AN-107, Analog Devices.
• [6] Stitt M. R.: Boost instrument amp cmr with common driven supplies. Application Bulletin AB-025, Burr-Brown.