книги из ГПНТБ / Полонников Д.Е. Электронные усилители автоматических компенсаторов

tg<P =

h .

(5.89)

V

2to0C eR„

Rg_+RB

g ' s \ 2 R g + R B

контакта,

выражения

для

R BX и /?вхср схемы б практически

остаются прежними (см.

табл.

4), а коэффициент

преобразо-

вания

множится

.

л ! л

2ДГП,\

на

------Y^)> т- е-

у

2

2R g

T p (R B + 2R lr)

К в

п

2R g +

R B

4Tg (RB+ R g)

А

у у .

TZ

(5.90)

X sm Y

При работе с перекрытием контакта, К п приближенно можно

уменьшается величина /?вхср,

так как

в течение 2 М ак вели­

чина R BX = R B.

Среднее

за

период

входное

сопротивление

можно определить следующим

образом:

Я вх .ср = -г— .

(5.91)

‘вх.ср

‘ipВХ.СР

Ег2 М„

(5.92)

£>вТ()

2 ( R B + 2 R g) \ '

То

Подставляя значение i.вх.ср

в (5.91),

получим:

2(7?„ +

2flg)

(5.93)

'В Х .С р *

2Д^П

1 + ( ! + 4 ^

§ 1 7 ]

БЕСТРАНСФОРМА'ГОРНЫЕ ВХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА

1 7 9

__ t_

U'Bblx{ n ) = [ E c - U ' 6

{ n

- \ ) } ^ ^ e

т>,

(5.94)

где U 'c { n — 1) — напряжение

на

конденсаторе

после

(я — 1)

размыкания контакта (вниз),

t —-время от начала я-го замы­

кания контакта (вверх). Выходное напряжение

для

размыка­

ния контакта я-го периода

__ t_

U'U(n) = — U'c(n)e V

(5.95)

U'c {n) =

Ec [’^

• Г Г - 0

].

(5.96)

где

U'c{n) =

Uc{n) Дг,

(5.97)

1C

тс

Дв =

е

“°г»,

Дg =

ш°те .

(5.98)

Выражения (5.96), (5.97) легко получаются

путем решения

дифференциальных

уравнений

относительно

напряжения

на

конденсаторе с учетом начальных условий.

Находя

после­

довательно U 'c {\y ,

U 'c {\y ,

U c { 2);

U"c {2 );...,

получаем

ряд

значений (см. табл.

5)

U c и U'c,

из

которого

нетрудно усмот­

реть закон получения U'c (я)

и U'c (я) (при составлении таб­

лицы предполагалось,

что

включение

входного

напряжения

совпало с первым

включением контакта).

В

выражении

для

U'c (я) вынесем за скобки

1 — Дв:

£/с (л) = £ сО - л 8) [ Ч - Д А +

Обозначим

+

( Д г Д , ) а +

. . . +

( Д

А

) ,,~ 1]-

( 5 - 9 9 )

Fn-t ( Д А )

=

1 +

Д

А

+

• • • +

( A А

) "

- 1 -

(5.Ю0)

7•

§ 1 7 ]

БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЕ

ВХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА

1 8 1

Fn_1 (AgA,)

является суммой

(п — 1)

членов геометрической

прогрессии

с

знаменателем AgAs, поэтому

(ДдД,)»- 1

- 'Л х + Ь 1 п

1 — е

“«V »

(5.103)

V » - 1

Ч тх+ ть) ’

1 — е

EcRg

^ВЫХ (w)

Rg -\- RB[1 — e

“ ° W X

X

e

(5.104

£C* («) =

—

ш„Гв

X

V1 — e

X

(5.105)

^вых,1 (п) ^ ~ ~ [^Лшх(я) |jf_0 tfuxO O U .,].

(5.106)

и , (п) —

gc у

X

• ( l - e

"оГ*р) +

(/?*■ Ч-/?„)(I — в ш°7'-

I . I

1 — е

* ° ( т5+ 0

е ш° М 1 _ Р“»Г»

“ог.

~ ]е “ ° ( j + r > ) (n ”

+

— (Rg 4 - R B) е

*

« " G + 0

1

ражение для £/вых

1

при п — 1«=* -L-

примет вид:

’

•*о

t w

<0 = Ц £ . { s s ^ f 75 + | д Д

-

2/?Р

2V * g + « n)

(5.108)

2 л -+ /г ,;]

Из

полученного выражения видно,

что при включении на

первой гармоники

на выходе в начальный момент времени

(t =

т/~2

Е R

0) равно —— я с. gor и затем возрастает по экспоненте

1

« j - T A b

до

величины V 2

2Rf-n~ с эквивалентной

постоянной

времени

'■2Re + RB

Т —

9 р Г

(5.109)

J t —

2 KgCg 2 R ^ + R B -

§ 1 7 ]

бестрансфоРматорнь!е

ВХОДНЫЕ

устройства

1 8 3

скачком

уменьшается

до величины

и тмЛ (оо ) —

2Яе

Я*

/7ПЫХ)1 (0) =

^

Д 2Rg -\-RB

Rg + Я*

и затем

убывает

по

экспоненте до

нуля с той

же постоян­

ной времени.

Входное устройство по схеме 6 (табл.

4) как

динамиче­

ская

система

может

быть

представлено

в виде

параллель­

ного соединения

безынерционного звена с передаточным коэф-

фициенгом (по

первой

l/~2~

R

и апериодиче-

гармонике) -Д— п~1 го~

ского

звена

первого порядка

с

71

Kg ~г Кв

передаточной функцией

1 / 2 / 2 Rg

Rg

\

1

(5 .1 1 0 )

—

« \ 2 R g + f i a

R g + R s ) , , ^

R g + R B

+ P

s 2 Rg+ R B

Таким

образом,

передаточная

функция

входного устройства

(схема

6

табл.

4) имеет вид

где

+

(5ЛП)

2 (Rg-{-RB)

2 Rg + RB '

На

рис.

78

даны

осциллограммы

выходного

напряжения,

ный на

рис. 78, а,

происходит при

Дв =

0. В этом

случае

первая

гармоника

выходного напряжения

практически

безы­

нерционно изменяется с изменением

входного напряжения.

чае

RBФ 0 переходный процесс

протекает,

как

показано на

рис.

78,6

{Tg =

0,2

сек)

и рис. 78, s

(7'g =

0,02 сек). Таким

образом, для

уменьшения

времени переходного

процесса не­

обходимо

уменьшать

постоянную

времени

Tg =

CgRg> сопро­

тивление

R B,

а

следовательно,

h.

При

соответствующем

выборе параметров

переходный

процесс

практически длится

не более

2 ч - 3

периодов

несущей частоты

(рис. 78, б).

1 сек

t

t

в]

Рис.

78.

Переходный процесс в схеме 6

(табл.

4) при RB= 0 и

СЛ

=

°>2 сек (“);

»ри /?в= 1,5 • 10® ом и C„R„ = 0,2 сек (б);

при Ru=

1,5 • 10® ом, CsRg =

0,02

сек (в).

§ 1 7 ]

БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЕ

ВХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА

1 8 5

Найдем коэффициент избирательности схемы 6

(табл. 4),

т. е. отношение передаточного коэффициента для

полезного

сигнала

постоянного тока к

передаточному коэффициенту

и с

^

т]

*

Ubx

+

Кв'

Выходное напряжение

имеет форму,

показанную на рис. 79.

Эффективная величина

его

первой

гармоники

равна

и , =

4

'

(5.112)

Kg+ я в U

v*Ha+ 2

Rgl

Ut

(5.113)

К п

(шо )----П«-/1

откуда коэффициент

избирательности

«п —

4]/Т

(5.114)

71

Rg + RB( l + ^

2

При

R B — 0

коэффициент

избирательности s1( имеет значе­

ние,

равное

0,9.

С

ростом

R B он монотонно растет

до еди­

ницы (sn =

0,95

при RB=

Rg).

Таким образом, схема 6

обладает коэффициентом

избира­

фильтра, как это сделано в схеме

7.

Предельная

чувствительность,

достижимая при

бестранс-

форматорном входном устройстве,

приблизительно

совпадает

с аналогичной

величиной для усилителя переменного тока

случай высокоомного входа (порядка сотен

мегом и выше).

Заметим,

что величина помех в случае входного устройства

р преобразователем оказывается

выше, чем при аналогичных

параметрах

в случае усилителя

переменного

тока. Возрастав

ние помех

происходит главным

образом за

счет их модуля­

тает

с перекрытием

контактов, то для моментов времени,

^огда средний контакт

заземлен,

Z —

^ в

s

1

+jvtCgRg’

а при

подключении

контакта

ко входу сопротивление возраг

стает

до

7

=

^ ~Ь jupCgRg)

*

l+ j**C g (Rf + # J '