Усилитель У7-1 измерительный универсальный прецизионный низкочастотный
Усилитель У7-1 - это измерительный универсальный прецизионный усилитель, предназначенный для усиления слабых сигналов постоянного и переменного тока в диапазоне частот от 0 до 100 кГц. Прибор имеет как несимметричные, так и дифференциальный входы, поддерживает несколько режимов работы и оснащен фильтрами верхних и нижних частот, что позволяет формировать полосу пропускания под конкретную измерительную задачу. У7-1 используют в лабораторных, производственных и метрологических комплексах как высокоточный усилительный тракт для работы с низкоуровневыми сигналами.
Назначение и области применения усилителя У7-1
Усилитель У7-1 применяется как базовый измерительный усилитель в различных отраслях радиоэлектроники и приборостроения. Основные области использования:
- усиление слабых напряжений постоянного и переменного тока в исследовательских и испытательных стендах;
- работа в составе систем измерения и контроля в радиоэлектронике, связи и автоматике;
- использование в вычислительной и измерительной технике для повышения чувствительности измерительных каналов;
- общелабораторные измерения, усиление сигналов от тензометрических мостов и термопар;
- включение в тракт шумомеров, анализаторов и регистрирующей аппаратуры как прецизионного усилителя предварительного уровня;
- настройка и проверка функциональных блоков измерительных и регистрирующих систем.
Благодаря сочетанию дифференциального входного каскада, низкого дрейфа нуля и встроенных фильтров У7-1 подходит для точных измерений, где критичны стабильность нуля и хорошее подавление синфазных помех.
Функциональные возможности и режимы работы У7-1
Конструкция усилителя У7-1 обеспечивает несколько режимов включения и гибкую настройку полосы пропускания. Основные функциональные особенности:
- диапазон усиливаемых частот от 0 до 100 кГц с контролируемой неравномерностью амплитудно-частотной характеристики;
- три режима работы по входу:
- одностороннее противофазное усиление - вход "А" (инвертирующий);
- одностороннее синфазное усиление - вход "Б" (неинвертирующий);
- дифференциальное усиление - вход "А-Б".
- работа при широкой полосе пропускания и при узкой полосе с ограничением по частоте за счет фильтров верхних и нижних частот;
- ступенчатый коэффициент усиления от 10 дБ до 80 дБ при нагрузке не менее 600 Ом, с высокой точностью установки;
- неравномерность АЧХ относительно 1 кГц на нагрузке 600 Ом:
- от 0 до 5 кГц - не более ±0,1 дБ;
- от 5 до 20 кГц - не более ±0,3 дБ;
- от 20 до 50 кГц - не более ±0,5 дБ;
- от 50 до 100 кГц - не более ±3 дБ.
- встроенные фильтры с фиксированными частотами среза 0,01 кГц, 0,1 кГц, 1 кГц, 10 кГц для формирования полосы пропускания;
- ослабление на частоте среза порядка 3 дБ и спад не менее 11 дБ на октаву вне рабочей полосы;
- низкий коэффициент гармоник при максимальном выходном напряжении 10 В на нагрузке 600 Ом:
- при усилении 10-60 дБ в диапазоне 20 Гц-20 кГц - не более 0,1 %;
- при усилении 10-60 дБ в диапазоне 20 Гц-100 кГц - не более 0,3 %;
- при усилении 70-80 дБ в диапазоне 20 Гц-100 кГц - не более 0,5 %.
- минимальный дрейф нуля и малое собственное шумовое напряжение, приведенное ко входу, при высоких значениях коэффициента усиления.
Технические характеристики усилителя У7-1
Основные технические параметры усилителя сведены в таблицу.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Тип прибора | измерительный универсальный прецизионный усилитель напряжения |
| Усиливаемые сигналы | напряжения постоянного и переменного тока |
| Диапазон частот | 0-100 кГц |
| Режимы работы по входу | односторонний инвертирующий (вход "А"), односторонний неинвертирующий (вход "Б"), дифференциальный (А-Б) |
| Коэффициент усиления | от 10 дБ до 80 дБ при сопротивлении нагрузки не менее 600 Ом |
| Погрешность установки коэффициента усиления на 1 кГц | при 10-60 дБ - не более ±0,1 дБ; при 70-80 дБ - не более ±0,15 дБ |
| Неравномерность АЧХ (относительно 1 кГц, нагрузка 600 Ом) | 0-5 кГц - ±0,1 дБ; 5-20 кГц - ±0,3 дБ; 20-50 кГц - ±0,5 дБ; 50-100 кГц - ±3 дБ |
| Частоты среза фильтров | 0,01 кГц; 0,1 кГц; 1 кГц; 10 кГц |
| Ослабление сигнала на частоте среза | около 3 дБ (3±1 дБ) |
| Ослабление вне полосы пропускания | не менее 11 дБ на октаву |
| Коэффициент гармоник при Uвых 10 В, Rн ≥ 600 Ом | 10-60 дБ, 20 Гц-20 кГц - ≤0,1 %; 10-60 дБ, 20 Гц-100 кГц - ≤0,3 %; 70-80 дБ, 20 Гц-100 кГц - ≤0,5 % |
| Входное сопротивление каждого входа | не менее 1 МОм (по постоянному току) |
| Входная емкость каждого входа | не более 30 пФ (на 100 кГц) |
| Максимальное входное напряжение | 15 В |
| Максимальное выходное напряжение (Rн ≥ 600 Ом) | постоянное ±14,1 В; переменное 10 В эффективно |
| Выходное сопротивление | не более 10 Ом |
| Смещение нуля, приведенное ко входу | за 8 ч - не более 30 мкВ; на 1 °C в рабочем диапазоне - не более 10 мкВ |
| Напряжение шумов, приведенное ко входу (Kу 70-80 дБ) | полоса до 1 кГц - около 4 мкВ; до 10 кГц - около 5 мкВ; до 100 кГц - около 10 мкВ |
| Время установления рабочего режима | не более 1 ч |
| Время непрерывной работы | не менее 8 ч |
| Питание от сети | 220 В±22 В, 50 Гц±0,5 Гц; 220 В±11 В, 388-428 Гц |
| Потребляемая мощность | до 24 В·А |
| Габаритные размеры | примерно 316×95×330 мм |
| Масса | около 5 кг |
| Диапазон рабочей температуры | от +5 °C до +40 °C |
| Относительная влажность | до 95 % при +30 °C без конденсации влаги |
| Атмосферное давление | 60-106 кПа (примерно 460-800 мм рт. ст.) |
Конструкция и эксплуатационные особенности
Усилитель У7-1 выполнен в металлическом настольном корпусе с фронтальной панелью, на которой расположены органы управления коэффициентом усиления, переключатели режимов, органы включения и индикации, а также разъемы для подключения входных сигналов и нагрузки. Раздельные входы "А" и "Б" позволяют использовать как односторонние, так и дифференциальные схемы включения, что удобно при работе с тензомостами, датчиками и слаботочными цепями.
Внутри прибора реализован дифференциальный входной каскад с термостатированием ключевых элементов, что снижает дрейф нуля и повышает стабильность коэффициента усиления. Усилительный тракт дополнен каскадами формирования АЧХ и блоком фильтров низких и высоких частот для ограничения полосы и подавления помех. Конструкция рассчитана на длительную непрерывную эксплуатацию при соблюдении нормируемых условий окружающей среды и параметров питающей сети.
Преимущества применения усилителя У7-1
- широкий частотный диапазон 0-100 кГц при малой неравномерности АЧХ в рабочей полосе;
- регулируемый коэффициент усиления 10-80 дБ с высокой точностью установки и малой погрешностью;
- дифференциальный и односторонние режимы входа, удобные для работы с различными датчиками и измерительными цепями;
- встроенные фильтры нижних и верхних частот с фиксированными частотами среза, позволяющие уменьшать шум и ограничивать спектр сигнала;
- низкий дрейф нуля и малое собственное шумовое напряжение, что особенно важно при работе с микровольтовыми уровнями;
- высокое входное сопротивление и невысокая входная емкость, минимизирующие влияние усилителя на источники сигнала;
- надежная конструкция и ресурс, позволяющие использовать У7-1 в составе лабораторных стендов, метрологических установок и производственных линий как прецизионный измерительный усилитель.
