Операционный усилитель

Содержание

Включение с разных мест с помощью реле и концевых

По просьбе читателя Золтана, на скорую руку набросал схему, которая включает и выключает две группы освещения на улице и в гараже. При этом используются кнопки без фиксации, концевые и реле.

Схема включения света через концевые, кнопки Пуск, Стоп и реле

Вдохновение брал отсюда:

К 26 января после нескольких промежуточных вариантов родилась такая схема:

Схема освещения на реле с датчиком движения, концевым выключателем и реле времени

А потом автор видео прислал Золтану свою схему, вот она!

Схема автоматики для включения света с разных мест

Виды и характеристики материалов для корпуса

Корпуса для акустических систем производят из разных материалов: ДСП, МДФ, пластик, металл. Самые экстравагантные изделия получаются из стекла, самые загадочные – из камня. Материал для домашнего изготовления выбирают попроще, который легко поддается обработке, например ДСП. Расскажем подробнее, из чего еще можно их сделать.

ДСП

Древесно-стружечные плиты состоят из стружки и крупных щепок, спрессованных и соединенных клеевой основой. Нередко такой состав выделяет токсичные испарения при нагреве. Плиты боятся влаги и могут крошиться. Но в то же время ДСП относится к бюджетным материалам, его легко обрабатывать.

Небольшие варианты производят из ДСП толщиной в 16 мм, крупным изделиям понадобится материал толщиной в 19 мм. Для придания эстетичного вида ДСП ламинируют, покрывают шпоном или пластиком.

Фанера

Этот материал производят из тонкого (1 мм) спрессованного шпона. Он может обладать разными категориями в зависимости от производной древесины. Для коробов подходит изделие в 10–14 слоев. Со временем конструкции из фанеры, особенно при влажном состоянии воздуха, могут деформироваться. Но этот материал отлично гасит вибрации и удерживает звук внутри системы, поэтому его применяют для создания корпусов.

Столярная плита

Столярную плиту производят из двухстороннего шпона или фанеры. Внутрь между двумя поверхностями кладут наполнитель из брусков, реек и прочего материала. Весит плита немного, хорошо поддается обработке. Благодаря этим качествам ее используют для изготовления коробов.

ОСП

Ориентированно-стружечная плита представляет собой многослойный материал, состоящий из переработанных древесных отходов. Это прочное, упругое изделие, легко поддается обработке. Текстура ОСП очень красивая, но неровная. Для изготовления корпусов ее отшлифовывают и покрывают лаком. Плита хорошо поглощает звук и устойчива к вибрациям. К недостаткам относят испарение формальдегидов и резкий запах.

МДФ

Древесно-волокнистая плита состоит из мелких стружечных фракций, ее состав безвреден. Изделие выглядит прочнее, надежнее и дороже, чем ДСП. Материал хорошо резонирует, и именно его чаще всего используют для изготовления заводских корпусов. В зависимости от размеров акустической системы МДФ выбирают толщиной 10, 16 и 19 мм.

Камень

Этот материал хорошо поглощает вибрации. Из него нелегко изготовить корпус – нужны специальные инструменты и профессиональное мастерство. Для изделий применяют сланец, мрамор, гранит и другие виды поделочного камня. Корпуса получаются удивительно красивыми, но тяжелыми, из-за повышенной нагрузки им лучше находиться на полу. Качество звука в данном случае фактически идеально, но и стоимость подобного изделия слишком высока.

Стекло

Для создания корпусов используют оргстекло. В дизайнерском отношении изделия имеют невероятно красивый внешний вид, но для акустических возможностей это не лучший материал. Несмотря на то что стекло вступает в резонанс со звуком, цены на подобные изделия довольно высоки.

Дерево

Дерево считается ценным материалом для изготовления корпусов акустических систем, так как оно наделено хорошими поглощающими характеристиками. Но древесина имеет свойство рассыхаться со временем. Если это произойдет с корпусом, он станет непригодным к применению.

Металл

Для изготовления коробов используют легкие, но твердые сплавы алюминия. Корпус из подобного металла способствует хорошей передаче высокочастотных звуков и гасит резонанс. Чтобы снизить воздействие вибраций и повысить поглощаемость звука, короба для АС производят из материала, представляющего собой две алюминиевые пластины с проложенным между ними слоем вискоэластика. Если все же не удается добиться хорошего звукопоглощения, это сказывается на качестве звучания всей АС.

Виды импульсных реле

Какие еще разновидности импульсных реле существуют? Есть например, с функцией задержки по времени.

Ее можно использовать для задержки как при включении света, так и при его отключении. Выезжаете вечером из собственного коттеджа и нажимаете в доме на специальную кнопку.

Это дает вам время спокойно пройти по освещенным дорожкам до калитки и только после этого свет автоматически выключится.

Такой способ не требует даже установки отдельных выключателей на улице.

Еще к таким реле можно подключить вытяжной вентилятор в ванной. Выходя из ванной комнаты, нажимаете на кнопку, а вентилятор продолжает работать заданный вами промежуток времени.

Почему только кнопочные?

При использовании импульсных реле, применяются уже другие виды выключателей – кнопочные, звонковые или нажимного типа.

Обратите внимание, простые одноклавишники или двухклавишники здесь не подойдут. За редким исключением, например для реле Меандр РИО-2

Но об этом чуть позже

За редким исключением, например для реле Меандр РИО-2. Но об этом чуть позже.

Исходя из этого факта, на импульсные реле нельзя подавать сигнал слишком длительное время, иначе у него сгорит катушка. Некоторые производители предупреждают, что время непрерывной подачи сигнала на их моделях должно составлять не более 1 минуты.

А некоторые детки очень любят поиграться с такими кнопочками, после чего они и выходят из строя.

Кнопочные выключатели внешне напоминают обычные, только
внутри их конструкции имеется возвратная пружинка, которая после каждого
нажатия возвращает клавишу и контакт в исходное положение.

Есть и двухклавишные кнопки в одном корпусе.

Они пригодятся, когда вы захотите подключить от одного реле общее освещение на кухне и одновременно подсветку рабочей зоны столешницы.

Либо в зале – люстру и подсветку по периметру, плюс
отдельно бра.

Многие вместо специальных выключателей используют подпружиненные
кнопки для дверных звонков.

Устройство для наушников

Усилители для мобильного телефона питаются в основном за счет батареек, поэтому важно собрать прибор с низким потреблением энергии

Представленная далее инструкция соответствует этому требованию

Если владельцу не так важно портативность, можно встроить разъем для питания от электросети

Не рекомендуется использовать импульсные детали, так как они могут создавать помехи и ухудшать качество звука.

Для создания самодельного устройства лучше выбрать следующие элементы:

медный кабель 30-40 см;
вход для адаптера;
микросхема KA2209;
вход для штекера;
4 конденсатора 100 мкФ.

Схемой для сборки можно пользоваться от аналогичной платы TDA2822. От использования радиатора можно отказаться, выполнив устройство навесным монтажом.

Электроника, электротехника. Профессионально-любительские решения.

Для работы многих схем с использованием операционных усилителей часто требуется двухполярное питание, или однополярное со средней точкой, что почти одно и то же. Источники двухполярного питания распространены гораздо меньше, чем однополярные. Для питания схем с незначительным потреблением (порядка нескольких миллиампер) можно использовать однополярный источник с созданием средней точки с помощью простого резистивного делителя и фильтрующих конденсаторов, рисунок 1.

Рисунок 7. 3D-модель устройства.	Рисунок 8. Внешний вид делителя питания.
Рисунок 1. Создание средней точки резистивным делителем.

Такой вариант создания двуполярного питания из однополярного характеризуется ощутимыми потерями в схеме и низкой стабильностью, поскольку при неравномерной нагрузке плеч, бОльшая нагрузка будет подтягивать среднюю точку к своему плечу. Подобные схемы могут пригодиться при опытах с операционными усилителями. В схеме варианта б) подстроечным резистором R3 можно корректировать уровень напряжения средней точки. Имеет смысл использовать для быстрой сборки тестовых схем и только в том случае, если напряжение выхода однополярного источника будет достаточным, для создания двухполярного питания.

Рисунок 2. Формирование средней точки с помощью операционного усилителя.

Более адаптивную схему к малой, но динамичной нагрузке можно собрать с применением операционного усилителя. Схема получается довольно простой, рисунок 2.

Потенциометром R1 задаётся уровень напряжения средней точки. Это напряжение подаётся на не инвертирующий вход «3». При включении питания схемы конденсаторы C1 и C2 заряжаются приблизительно равномерно, в точке их соединения возникает напряжение, приближённо равное половине напряжения питания относительно нижней шинки питания (0 слева, -Uп/2 справа по схеме). Так формируется средняя точка источника питания («корпус», «земля»). Напряжение средней точки через резистор R2 подаётся на «следящий» инвертирующий вход усилителя «2».

Если напряжение средней точки подаваемое на инвертирующий вход превышает заданное напряжение на не инвертирующем входе, усилитель будет тянуть напряжение выхода «6» к минусовой шинке питания, открывая транзистор VT2 до тех пор, пока напряжение средней точки не поравняется с заданным.

Когда напряжение средней точки проседает к минусу питания, то усилитель наоборот подтягивает выход «6» к плюсу питания, открывая транзистор VT1, который будет поднимать напряжение средней точки до тех пор, пока оно не поравняется с заданным.

Обратный ток акустической системы

Как известно, акустическая система является реактивной нагрузкой. А значит, она может возвращать ток усилителю. Этот ток, протекая по проводникам, создаёт разность потенциалов, что может привести к появлению положительной обратной связи и как следствие нестабильности усилителя.

Для избежания этого, земляную клемму громкоговорителя следует подключать к общему выводу конденсаторов фильтра питания. Часто вывод громкоговорителя подключают к общему выводу микросхемы, как показано на рисунке:

Такое подключение замыкает отрицательную полуволну сигнала в локальном контуре, исключая фильтрующий конденсатор, который мог бы снизить излучаемые помехи и повысить стабильность системы.

На рисунке показано, как ток утечки на землю одной полуволны сигнала может навести неприятные помехи и искажения, если общий провод громкоговорителя подключен к выводу выходного каскада микросхемы:

Аналогично, если на плате усилителя в цепях питания есть байпасные конденсаторы (а они обычно есть) довольно большой ёмкости в несколько сотен микрофарад, то импульсы зарядного тока также создадут на общем проводнике разность потенциалов. Поэтому, повторимся ещё раз, наилучшая точка подключения общего провода акустической системы — это общий вывод конденсаторов фильтра питания.

Принцип работы операционного усилителя

Давайте рассмотрим, как работает ОУ

Принцип работы ОУ очень прост. Он сравнивает два напряжения и на выходе уже выдает отрицательный, либо положительный потенциал питания. Все зависит от того, на каком входе потенциал больше. Если потенциал на НЕинвертирующем входе U1 больше, чем на инвертирующем U2, то на выходе будет +Uпит, если же на инвертирующем входе U2 потенциал будет больше, чем на НЕинвертирующем U1, то на выходе будет -Uпит. Вот и весь принцип ;-).

Давайте рассмотрим этот принцип в симуляторе Proteus. Для этого выберем самый простой и распространенный операционный усилитель LM358 (аналоги 1040УД1, 1053УД2, 1401УД5) и соберем примитивную схему, показывающую принцип работы

Подадим на НЕинвертирующий вход 2 Вольта, а на инвертирующий вход 1 Вольт. Так как на НЕинвертирующем входе потенциал больше, то следовательно, на выходе мы должны получить +Uпит. Мы получили 13,5 Вольт, что близко к этому значению

Но почему не 15 Вольт? Виновата во всем сама внутренняя схемотехника ОУ. Максимальное значение ОУ не всегда может равняться положительному либо отрицательному напряжению питания. Оно может отклоняться от 0,5 и до 1,5 Вольт в зависимости от типа ОУ.

Но, как говорится, в семье не без уродов, и поэтому на рынке уже давно появились ОУ, которые могут выдавать на выходе допустимое напряжение питания, то есть в нашем случае это значения, близкие к +15 и -15 Вольтам. Такая фишка называется Rail-to-Rail, что в дословном переводе с англ. “от рельса до рельса”, а на языке электроники “от одной шины питания и до другой”.

Давайте теперь на инвертирующий вход подадим потенциал больше, чем на НЕинвертирущий. На инвертирующий подаем 2 Вольта, а на НЕинвертирующий подаем 1 Вольт:

Как вы видите, в данный момент выход “лег” на -Uпит, так как на инвертирующем входе потенциал был больше, чем на НЕинвертирующем.

Чтобы не качать лишний раз программный комплекс Proteus, можно в онлайне с помощью программы Falstad сэмулировать работу идеального ОУ. Для этого выбираем вкладку Circuits—Op-Amps—>OpAmp. В результате на вашем экране появится вот такая схемка:

На правой панели управления увидите бегунки для добавления напряжения на входы ОУ и уже можете визуально увидеть, что получится на выходе ОУ при изменении напряжения на входах.

Проходные и перекрестные переключатели

По этому вопросу у меня есть статья. Там рассказано, что в случае, если управление светом нужно с 2-х мест, используются проходные переключатели (или выключатели, как говорят в народе). К каждому из них нужно проложить три провода.

Схема будет такой:

Классическая схема включения освещения из двух точек с проходными выключателями

Если точек управления светом 3 и больше, нужно уже (кроме двух проходных по краям схемы) ставить перекрестные переключатели, к каждому из которых прокладывается по 4 провода:

Схема с перекрестным переключателем для включения освещения с трёх мест

Если нужно управление с 4-х мест, но нужно соответственно 2 проходных и 2 перекрестных переключателя:

Схема на двух проходных и двух перекрестных переключателях для включения света с четырех мест

И так далее, количество перекрестных переключателей увеличивается.

Минусы схем с проходными и перекрестными переключателями

Некоторые недостатки классических схем с переключателями могут показаться неочевидными или малозначительными, но всё же перечислю их.

Проходные и перекрестные переключатели имеют более высокую цену, чем обычные.
Часто их не бывает в наличии в магазинах.
Требуется прокладка большего количества проводов.

Управление светом при помощи импульсных реле

Напоминаю, импульсное (бистабильное) реле – это такое реле, которое меняет своё состояние каждый раз, когда на него приходит воздействие с выключателя.

Читайте мою давнишнюю статью По устройству и подключению импульсного реле (бистабильного выключателя) от белорусской фирмы Евроавтоматика ФиФ.

Большой плюс импульсного реле – к его входу можно подключать сколько угодно выключателей (точнее, кнопок без фиксации), в разумных пределах.

Минусы –

Мы зависим от контроллера и его программы, которые могут подвести в результате помехи и других воздействий, включая время службы.
Не всем нравится то, что какая-то автоматика решает, когда свет должен быть выключен. Некоторые хотят полностью контролировать ситуацию, а не ждать, пока свет выключится по таймеру. Или не выключится? А счетчик мотает?
Не все любят, когда вместо привычных выключателей, в которых всё ясно/понятно, используются кнопки без фиксации.

Справедливости ради скажу, что такие реле сейчас довольно часто ставятся в домах, где есть комнаты с несколькими входами/выходами.

Однако, что делать, если импульсное реле по каким-то причинам поставить нельзя? Например, хозяин не хочет ставить кнопки, потому что уже купил выключатели? А перекрестные и проходные переключатели не поставить, т.к. в стене заложено по 2 жилы на выключатель? Или в продаже нет перекрестных выключателей (кстати, в Таганроге с этим проблемы)?

Предлагаю выход:

Используемые в схеме детали

В качестве операционного усилителя можно использовать микросхемы К140УД6, К140УД7, К140УД601, К140УД701 или зарубежные аналоги (с учётом их другой цоколёвки).

Резисторы в эмиттерных цепях транзисторов нужны для выравнивания токов транзисторов и ограничения их бросков в моменты переключения. При небольших тока нагрузки достаточно будет использовать один выходной каскад, тогда эти резисторы в эмиттерных цепях можно исключить. При значительной нагрузке (до 10 А и выше) следует использовать параллельное включение транзисторов (показано на схеме зелёным цветом). Номинал этих резисторов может быть от 0,05 до 0,2 Ом при мощности не менее 5 ватт (зависит от мощности и тока нагрузки). Все остальные резисторы в схеме — типа МЛТ0,25.

Транзисторы можно использовать типов: КТ805/КТ837, КТ819/КТ818, КТ827/КТ825 или аналогичные импортные. Диоды VD1 и VD2 предназначены для исключения шунтирования транзисторами устройства цепей нагрузки. Они могут быть типа КД226, КД210, КД237 и другие, в зависимости от максимального тока нагрузки.

Транзисторы устанавливают на теплоотводы достаточного размера. Размеры теплоотводов определяются только тем, насколько нагрузка будет не сбалансирована. Чем больше не сбалансирована, тем больше площадь радиаторов.

Настройки этот делитель однополярного напряжения не требует, правильно собранная схема начинает работать сразу. Резистор Rрег предназначен для установки равенства выходных двухполярных напряжений.

В случае появления «биений» выходного напряжения в результате возбуждения и самогенерации, необходимо уменьшить значение резистора R4, увеличив при этом значение обратной отрицательной связи.

Микросхема ОУ может быть ограничена по питанию до 15 вольт в «плече» (в зависимости от её типа), поэтому для получения бОльших выходных напряжений необходимо подключать питание к выводам 4 и 7 через добавочные сопротивления и соответствующие стабилитроны, но при этом возрастёт и нижний уровень выходных напряжений. Стабилитроны следует зашунтировать конденсаторами порядка 0,1…1,0 мкФ.

В некоторых микросхемах ОУ предусмотрена возможность регулировки баланса нуля выходного напряжения с помощью внешнего подстроечного резистора. Но при изменении напряжения входного питания, будет необходима его подстройка, поэтому в данной схеме эта функция не используется.

Схема стабилизатора была собрана и испытана на практике. При всей своей простоте обеспечивает хорошие показатели и надёжность, не занимает много места и может быть размещена в корпусе вашего «исходного» однополярного БП. При этом для нормальной работы БП в однополярном режиме, следует предусмотреть переключатель S1 для отключения двуполярной приставки, чтобы она не оказывала никакого влияния на него. Также, на выходе основного БП полезно будет поставить дополнительный предохранитель F1 на ток, соответствующий максимально возможному току двуполярной нагрузки.

Централизованное управление освещением одной кнопкой

На моделях с так называемым центральным или централизованным управлением, помимо вышеперечисленных, есть еще дополнительные клеммы ON и OFF.

При подаче напряжения на них, реле принудительно либо
отключается (OFF), либо включается (ON).

Они используются при сборке схемы с мастер кнопкой или мастер выключателем. То есть, выходя из дома, всего с одной кнопки вы централизованно можете отключить свет на всех этажах и во всех комнатах.

Вот такая схема собранная на несколько групповых светильников, подключенных от разных импульсных реле. Заметьте, что в данном случае все реле должны быть именно с центральным управлением, иначе схема работать не будет.

Схема №2 — с центральным управлением

У имульсников ABB блок
центрального управления можно докупить отдельно и присоединить его с левой
стороны от реле E290.

Только будьте предельно внимательны при сборке такой схемы управления в трехфазном щите на 380В.

При наличии трехфазки, некоторые группы освещения запитывают от разных фаз, дабы равномерно распределить нагрузку.

В этом случае нельзя все контакты OFF и ON на релюшках соединять перемычками, как это зачастую и делают в однофазных щитках. Придется выносить все цепи управления на отдельный автомат и именно с него подавать одноименную фазу для вкл-выкл всех импульсных реле одновременно.

И то, такое возможно при использовании эл.механических моделей.
Для электронных придется делать развязку через промежуточные реле.

Что нам понадобиться?

Перед проведением монтажных работ следует убедиться в том, что разводка электрических проводов в помещении произведена, и место для выключателя света подготовлено.

Для проведения работы потребуется приготовить:

пассатижи;
набор отверток (фигурную, прямую, индикаторную);
полипропиленовый или пластмассовый подрозетник (монтажная коробка);
изоляционная лента;
нож для зачистки изоляции;
паяльник с припоем и флюсом;
выключатель с одной клавишей;
распределительная коробка (в ней выполняются подсоединения всех проводов);
шпатлевка;
перфоратор.

Для коммутации всей электрической схемы пригодится двухжильный провод, выбирать следует такой, в котором провода имеют цветную изоляцию. Это значительно облегчит процесс коммутации.

Что такое операционный усилитель

Операционный усилитель (ОУ) англ. Operational Amplifier (OpAmp), в народе – операционник, является усилителем постоянного тока (УПТ) с очень большим коэффициентом усиления. Словосочетание «усилитель постоянного тока» не означает, что операционный усилитель может усиливать только постоянный ток. Имеется ввиду, начиная с частоты в ноль Герц, а это и есть постоянный ток.

Термин «операционный» укрепился давно, так как первые образцы ОУ использовались для различных математических операций типа интегрирования, дифференцирования, суммирования и тд. Коэффициент усиления ОУ зависит от его типа, назначения, структуры и может превышать 1 млн!

Как рассчитать размеры фанеры для создания корпуса?

Чтобы определить размер корпуса, нужно ориентироваться на размеры динамика, а также свободное пространство, где планируется установка системы. Документация, которая должна идти в комплекте к динамикам, поможет вам сориентироваться в параметрах. Если её нет, тогда мерки можно снять самостоятельно, только не забудьте измерить глубину, а еще оставить место, чтобы аккуратно уложить все провода.
Теперь можно приступать к изготовлению подробного чертежа. Внимательно проверьте свои расчеты, чтобы вам не пришлось заново делать эту работу. Убедившись в правильности своих действий, можете приступать к переносу чертежа на фанерный лист. Нанесите все разметки и обведите конечный результат красным карандашом или фломастером, так как в этой работе несложно сделать ошибку.
Проделав все подготовительные этапы, можно приступать к изготовлению деталей и сборке корпуса. Для этой задачи вам понадобится клей, герметик, гвозди небольшого размера, молоток, ножовка по дереву или наждачная бумага и электрический лобзик. Сначала нужно аккуратно вырезать деревянные заготовки, используя лобзик. Не забудьте тщательно обработать все края, чтобы не осталось заусениц, неровностей или других дефектов.
Подготовив все детали, проведите предварительную примерку. Они должны плотно прилегать друг к другу, не образовывая перекосов или зазоров.
Следующий этап — сборка. Для соединения деталей можно использовать саморезы или гвозди. Если вы выбрали последний вариант, тогда работать придется аккуратно, чтобы не повредить материал. Не забывайте промазывать стыки клеем и герметиком, давая им время высохнуть. Так звуковые волны будут распространяться только в пределах корпуса, а вы, в свою очередь, сможете наслаждаться качественным звучанием.
Корпус почти готов. Теперь осталось заняться его внешним видом. Самый простой вариант — покрыть поверхность короба лаком, чтобы защитить его от воздействия окружающей среды. Но здесь вы можете дать волю своей фантазии, использовать кожу или другие материалы для облицовки акустической системы. Завершающий штрих — установка динамика на отведенное ему место и заполнение свободного пространства синтетическим пухом.

Питание операционных усилителей

Если выводы питания не указаны, то считается, что на ОУ идет двухполярное питание +E и -E Вольт. Его также помечают как +U и -U, V_CC и V_EE, Vc и V_E. Чаще всего это +15 и -15 Вольт. Двухполярное питание также называют биполярным питанием. Как это понять – двухполярное питание?

Давайте представим себе батарейку

Думаю, все вы в курсе, что у батарейки есть “плюс” и есть “минус”. В этом случае “минус” батарейки принимают за ноль, и уже относительно нуля считают напряжение батарейки. В нашем случае напряжение батарейки равняется 1,5 Вольт.

А давайте возьмем еще одну такую батарейку и соединим их последовательно:

Итак, общее напряжение у нас будет 3 Вольта, если брать за ноль минус первой батарейки.

А что если взять на ноль минус второй батарейки и относительно него уже замерять все напряжения?

Вот здесь мы как раз и получили двухполярное питание.

Схема цепей смещения в усилителях типа UBbIX = kUBX + b

Схема, реализующая передаточную характеристику вида U_BbIX = kU_BX + b, представлена на рисунке ниже

Схема усилителя с передаточной характеристикой типа U_BbIX = kU_BX + b.

Данная схема представляет собой неинвертирующий сумматор и состоит из развязывающих конденсаторов С1 и С2 имеющих ёмкость порядка 0,001 – 0,1 мкФ, резисторов R1, R2, R3 и R4 и самого ОУ DA1 в неинвертирующей схеме. Передаточная характеристика данной схемы описывается следующим выражением

тогда коэффициенты k и b будут определяться следующими выражениями

Расчёт усилителя с характеристикой типа U_BbIX = kU_BX + b

Для примера рассчитаем элементы усилителя со следующими параметрами: входное напряжение U_BX = 0,1…1 В, выходное напряжение U_B_Ы_X = 1…5 В, напряжение питания U_ПИТ = 6 В, в качестве источника смещения используется напряжение питания U_CM = U_ПИТ = 6 В.

Определим тип передаточной характеристики. Определяем коэффициенты k и b

Решив данную систему, получим k = 4,44 и b = 0,556, тогда передаточная характеристика будет иметь следующий вид
Рассчитаем номиналы резисторов R1 и R2, решив следующую систему уравнений относительно (R3 + R4) / R3

Подставив значения коэффициентов k, b и U_CM получим следующее уравнение

Величина резистора R1 обычно выбирается в пределах от 1 до 10 кОм, так как резистор R1 определяет входное сопротивление усилителя и его следует увеличивать, чтобы исключить перегрузку источника сигнала.

Выберем R1 = 10 кОм, тогда R2 = 47,91 * 10 = 479,1 кОм. Примем R2 = 470 кОм.
Рассчитаем величины сопротивлений R3 и R4

Величина резистора, также как и R1 выбирается в пределах 1 … 10 кОм, поэтому примем R3 = 10 кОм, R4 = 10 * 3,53 = 35,3 кОм. Примем R4 = 36 кОм.