5.Расчет модулятора.

В соответствии с Т.З. необходимо обеспечить входное сопротивление всего усилителя

На вход усилителя переменного тока в следящей системе часто подают сигналы постоянного тока. Как правило, это сигналы корректирующего устройства, которые наиболее эффективно работают в цепях постоянного тока. Для преобразования сигнала постоянного тока в переменный, частота которого равна частоте питающей сети, а амплитуда пропорциональна амплитуде входного сигнала постоянного тока, используют модуляторы.

Входное сопротивление модулятора: R₁ = R_ВХ = 3 кОм

R₂ = R₃ = 1 кОм

Коэффициент передачи модулятора по первой гармонике выходного сигнала:

Тогда выходное напряжение модулятора равно:

Выбираем резисторы: R₃ C2 - 33Н - 0.125 – 1 кОм 5%

R₂ C2 - 33Н - 0.125 - 1 кОм 5%

R₁ C2 - 33Н - 0.125 – 3 кОм 5%

В качестве интегрального прерывателя V1 выбираем транзистор КТ118А

6.Расчет входного каскада.

Схема входного каскада выбирается с учетом обеспечения заданного входного сопротивления усилителя. В настоящее время входные каскады и каскады предварительного усиления выполняются на интегральных операционных усилителях (ОУ). При этом гарантируется стабильность работы устройства в широком диапазоне температур, а охват ОУ глубокой отрицательной обратной связью по переменному току определяет высокую стабильность усилительных параметров.

Необходимый коэффициент усиления по напряжению:

, где S = 5 мВ – чувствительность.

U_ПИТ =24

В качестве операционного усилителя выберем К140УД7

Рис.3.

Для обеспечения заданного К_Ubb и входного сопротивления необходимо выбрать входной каскад на ОУ.

Но так как питание усилителя однополярное, а ОУ требует двухполярного питания, то используем схему с параметрическим стабилизатором.

Для достижения напряжения питания необходимы стабилитроны.

В.

Выберем стабилитроны типа 2С180А.

Параметры стабилитрона типа 2С180А.

U_СТ = 8 В,

I_СТ = 5 мА,

I_СTmin=3 мА,

I_СТmax=15 мА,

R_ДИФ = 8 Ом,

Т =125С,

P_max=125 мВт – мощность рассеивания.

ОУ предварительного каскада усиления запитаем стабилизированным напряжением

Величину резистора R15 определим по формуле:

Выберем 1,2 кОм

Расчёт резисторов входного каскада:

Выберем R₄ 3 кОм, тогда R₆₌ R₄^. K_UOY=26,89^.3 =80,67кОм

Выберем резисторы: R₄ C2 - 33Н - 0.125 –3.0 кОм 5%

R₅ C2 - 33Н - 0.125 – 1.2 кОм 5%

R₆ C2 - 33Н - 0.125 – 82 кОм 5%

7. Расчет реактивных элементов.

Скорость и момент, развиваемые двухфазным асинхронным двигателем, максимальны при сдвиге фаз между напряжениями обмотки возбуждения и обмотки управления, равном 90, и падает до нуля при нулевом фазовом сдвиге. Поэтому малый и стабильный фазовый сдвиг ∆φ является важной характеристикой усилителя, управляющего двигателем.

Наибольший сдвиг фазы вносят трансформаторы. При их расчёте принимают ∆φ_L=3...7. Примем ∆φ=5=0,0872 рад, тогда индуктивность первичной обмотки трансформатора:

(Гн).

Выбор трансформатора обуславливается передаваемой мощностью, коэффициентом трансформации и индуктивностью первичной обмотки, необходимо, так же, принимать во внимание, что действующие значения напряжений на обмотках должны быть меньше паспортных, а для реализации необходимого КПД, сопротивления обмоток должны быть меньше расчетных.

Выберем в качестве согласующего трансформатора ТОТ111 с коэффициентом передачи а в качестве выходного ТOТ170 - трансформатор.

Фазовый сдвиг, вносимый разделительным конденсатором задают в пределах ∆φ_Р=0,5...1. Примем _р = 0,75=0,0131 рад

Ёмкость разделительного конденсатора:

, где

R_ВЫХ - выходное сопротивление предыдущего каскада,

R_ВХ - входное сопротивление следующего каскада.

Ф,

К53-18-16В-1 мкФ±10%.

Ф,

К53-18-16В- 10 мкФ±10%.

Ф.

К53-18-16В-150мкФ±10%.

Значительный сдвиг фазы вносится емкостями, установленными в эмиттерных цепях транзисторов. Примем ∆φ_Э=4=0,06978 рад. Величина конденсатора, шунтирующего резистор эмиттерной цепи равна:

(Ом).

(Ф), где

К53-4A-16В150-мкФ±10%.