Прежде чем приступить к составлению принципиальных схем проектируемых узлов, необходимо ознакомиться по литературе [2;3] и конспекту лекций по курсу "Аналоговая схемотехника" с принципом действия схем аналогичного назначения, понять особенности их работы, выявить достоинства и недостатки тех либо иных схемотехнических решений.
Затем уже можно вплотную приступить к решению поставленной задачи, учитывая следующие критерии выбора:
1. Возможность достижения технических характеристик, предъявляемых к проектируемым узлам.
2. Простота в настройке и эксплуатации.
3. Минимальное число источников питания.
4. Минимальные габариты, вес.
5. Высокая надежность.
Все принятые технические решения должны быть логически обоснованы.
Согласующий усилитель
Одна из возможных схем согласующего усилителя приведена на рис.8.
Здесь цепи коррекции смещения нуля и цепи частной коррекции условно не показаны.
Расчет следует начать с выбора типа ОУ в зависимости от минимального уровня сигналов датчика и его выходного сопротивления, величины напряжения синфазной помехи. В большинстве вариантов для согласующего усилителя подходят ОУ общего применения (140УД7, 140УД8, 153УД2 и др.).
Критерием выбора является возможность удовлетворения следующей системы неравенств:
Рисунок 8 – Схема согласующего усилителя
1) 
2) 
3) 
4) 
где 
- коэффициент ослабления синфазного сигнала ОУ;
- дрейф напряжения смещения нуля ОУ;
- рабочий диапазон температур;
- дифференциальный коэффициент усиления ОУ;
- дифференциальное входное сопротивление ОУ;
- выходное дифференциальное сопротивление датчика
Для достижения наибольшего ослабления синфазной помехи коэффициент усиления первой ступени усиления на ДА1, ДА2 желательно брать наибольшим (т.е. реализовать на ней основное усиление сигнала), а коэффициент усиления разностного усилителя на ОУ ДА3 принять равным единице. В этом случае резисторы R5÷ R8 получаются одного номинала, а следовательно, облегчается их подбор по требуемому допуску и температурному коэффициенту.
Расчет элементов схемы начинают с каскада на ДА3.
Задаются номиналами резисторов в пределах
,
где 
Здесь 
является максимальной величиной напряжения на выходе ОУ, а 
- максимальным выходным током ОУ (паспортные данные ОУ).
При задании резисторов следует помнить о том, что резисторы 
и 
÷ 
определяют величину входного сопротивления каскада по инвертирующему к неинвертирующему входам и являются фактическими нагрузками ОУ ДА1,ДА2.Кроме того, применение высокоомных резисторов 
÷ 
приводит к повышенному дрейфу выходного напряжения из-за нескомпенсируемой разности входных токов 
(паспортный параметр ОУ).
Расчет каскадов на ДА1,ДА2 начинают с выбора номиналов резисторов 
и 
:
К выбору подходят с тех же позиций, что и при выборе резисторов 
÷ 
.
Зная требуемый минимальный коэффициент 
усиления согласующего усилителя, рассчитывают максимальное суммарное сопротивление резисторов R1 и R2:
а затем, исходя из максимального коэффициента усилителя 
,-минимальное значение суммарного сопротивления резисторов R1 и R2
Величину резистора R2 определяют как 
. Если получается номинал, отсутствующий в стандартном ряде, то выбирают ближайший. Допуск на относительный разброс номиналов резисторов (кроме R1 и R2) определяют по формуле
где 
- требуемый коэффициент ослабления синфазной помехи.
После выбора и расчета номиналов резисторов необходимо оценить напряжение ошибки на выходе каскада, обусловленной дрейфом напряжений смещений нуля и разностных входных токов по стандартной методике [3]. Если напряжение ошибки получается более 
, то следует уменьшить номиналы резисторов R3 ÷ R8 и повторить расчет.
Фильтр низких частот
Схема фильтра 2-го порядка с характеристикой Баттерворта приведена на рис.9. Здесь не показаны только цепи коррекции смещения нуля и частотной коррекции (наличие этих цепей в РГР обязательно).
Для получения требуемой частотной характеристики (максимально плоская в полосе прозрачности АЧХ и спад на переходном участке - 40 дБ/дек.) коэффициент затухания 
принимают равным 1,414.
Верхняя граничная частота фильтра определяется как:
поэтому, варьируя номиналами как R, так и С, можно добиться требуемого значения 
.
Рисунок 9 – Схема фильтра низких частот
Однако целесообразно задаться сначала величинами емкостей С из ряда стандартных значений, а затем рассчитать величины резисторов:
Величины емкостей С следует выбирать таким образом, чтобы получить значения резисторов R в пределах (10÷100) кОм.
С целью уменьшения влияния разности входных токов ОУ должно выполняться равенство:
(4)
В то же время для получения АЧХ типа Баттерворта
(5)
Решая систему уравнений (4) и (5), определяют номиналы R1 и R2.
Рассчитав номиналы элементов схемы, уточняют величину коэффициента усиления в полосе прозрачности:
и находят ошибку усиления постоянной составляющей, обусловленную дрейфом напряжения смещения нуля ОУ и его входного тока.