2. Расчет по переменному току

Здесь вначале делаем расчет для средних частот. Затем расчет для низких частот. И заканчиваем этот раздел расчетом для верхних частот.

3.2.1 Расчет для средних частот

Для ОУ произведем расчет резисторов, обеспечивающий те значения коэффициентов усиления, которые были получены в эскизном проектировании.

Значение сопротивления резисторов R₉ иR₁₁ определим из условия пренебрежения входными токами ОУ:

, =200нА (см. табл.4)

Сопротивление резистора R₁₀определяем из условия задания требуемого коэффициента усиления (K_1.2):

Сопротивления резисторов R₁₆ иR₁₇определим по тому же критерию, что и сопротивления резисторовR₉ иR₁₁:

Сопротивления резисторов R₁₄ иR₁₅ определим из условия задания требуемого коэффициента усиления (К₃):

Сопротивления резисторов R₁₂ иR₁₃определим из двух условий:

А) Обеспечение требуемого коэффициента ослабления синфазной помехи (К_{осл.синф.пом}), значение которого получено в эскизном расчете. Из этого условия

Б) Отсутствие перегрузки ОУ DA₁и DA₂по выходу. Из этого условия

Из справочных данных: . Но так как для ОУ токи напряжениедопустимы, то и условие перегрузки ОУ по выходу запишется в следующем виде:

= Таким образом, условие выполняется.

Заканчивая расчет для средних частот необходимо определить КПД проектируемого устройства. Для этого нужно вычислить мощность потерь:

где h_пп– КПД преобразователя питания=h_DA1.7*h_ппDA2.7 =0.738,

Iпотр.DA1=Iпотр.DA2=Iпотр.DA3=(см. табл.4)

Результирующий КПД проектируемого устройства:

На этом расчет средних частот закончен.

3.2.2 Расчет для низких частот

Частотные свойства проектируемого устройства в области низких частот определяются разделительным конденсатором С₃. Его емкость найдем следующим образом:

,

где М_{н зад} выразим в абсолютных единицах:

М_абс =10^{0.05 Mдб} = 10^{0.05∙1.5дБ} =1,189,

где М_дб– значение коэффициента частотных искажений, выраженное в децибелах.

На этом расчет для низких частот закончен.

3.2.3 Расчет для верхних частот

Т. к. верхняя частота заданного диапазона частот сравнительно невелика (не более 300гц), то частотные свойства проектируемого устройств в области верхних частот определяется, в основном, конденсаторами С₁ и С₂. Емкость этих конденсаторов следует выбрать в соответствии с формулой

Здесь М_в.зад.выразим в абсолютных единицах:

М_абс =10^0.05Mдб = 10^{0.05∙2.3дБ} =1,303

Кроме того, в области верхних частот следует проверить влияние паразитных емкостей кабелей С_каб. Для них

Так как f_верх.к ³2f_вх.зад, то влиянием емкостей кабелей можно пренебречь.

На этом расчет для верхних частот закончен.

3. Построение графика ачх

Вначале строим асимптотическую логарифмическую АЧХ (ЛАЧХ), а затем строим график расчетной ЛАЧХ.

3.3.1 Построение асимптотической логарифмической АЧХ

20lg|К_зад| = 62,239 для средних частот (вблизи частоты)

3.3.2 Построение расчетной ЛАЧХ

Рисунок 8 - График расчетной ЛАЧХ

4 МОДЕЛИРОВАНИЕ НАСТРОЙКИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ С ПОДАВИТЕЛЕМ СИНФАЗНОЙ ПОМЕХИ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПИТАНИЯ НА ЭВМ

4.1 Моделирование преобразователя питания

При моделировании преобразователя питания можно представить его в виде эквивалентной схемы замещения, как показано на рисунке 9.

Рисунок 9 - Эквивалентная схема замещения преобразователя питания

Iвых

Uвых

Eвн.

Rвн.

+

-

Здесь Е_вн=U_{вых.ном.}= ±12В, гдеU_{вых.ном} - номинальное значение выходного напряжения данного преобразователя. Значение внутреннего сопротивления используемого преобразователя определим с помощью формулы:

Где - коэффициент полезного действия данного преобразователя;

U_вх ,I_вх– соответственно, номинальные значения входных напряжения и силы тока данного преобразователя;

I_вых– сила номинального выходного тока данного преобразователя.

Так как получилось очень маленьким, то для данного моделирования им можно пренебречь.