Мостовые схемы

Дифференциальные усилители часто используют при работе с так называемыми " мостовыми схемами ", которые называют еще " мостами Уинстона ". Их применяют тогда, когда под действием изменений в контролируемом объекте или процессе чувствительный элемент изменяет свою электропроводность, емкость или индуктивность или в общем случае – свой электрический импеданс. Принципиальная электрическая схема моста Уинстона показана на рис. 25.2. Здесь – стабилизированный источник опорного (эталонного) напряжения. Импедансы могут быть активными, реактивными или комплексными. Расчет показывает, что дифференциальное напряжение на выходе моста

(25.4)

Оно равняется нулю, если мост " сбалансирован", т.е. когда выполняется соотношение

(25.5)

При изменении импеданса любого из плеч моста его баланс нарушается, и на выходе появляется разность напряжений. На практике чаще всего изменяется лишь один импеданс – импеданс чувствительного элемента.

Для компенсации влияния таких внешних факторов, как температура, давление, сторонние электрические или магнитные поля часто используют 2 одинаковых чувствительных элемента, которые симметрично включают в разные плечи моста (например, и ). Один из них " следит" за контролируемым объектом или процессом, а другой изолирован от него. Тогда все сторонние внешние факторы одинаково влияют на оба чувствительных элемента и не приводят к разбалансировке моста. Одинаково реагировать на изменения внешних факторов должны также импедансы и . С этой целью их обычно делают идентичными. Разбалансировка моста и выходное напряжение определяются в таком случае лишь изменениями в контролируемом объекте или процессе.

В радиосенсорах широко используют ныне промышленные интегральные усилители высокой, промежуточной и низкой частоты. Они бывают узкополосными (" резонансные", настроенные на какую-то одну частоту) и широкополосными. В широкополосных усилителях коэффициент усиления остается приблизительно постоянным в довольно широком диапазоне частот. Выпускаются также микросхемы, в которых сформирован даже целый радиотракт (УВЧ, преобразователь частоты, УПЧ, демодулятор и УНЧ).