Шпоры / шпоры тау / 2006дистанционники / Lekcii / Lekcija №24

Согласование элементарных корректирующих звеньев

Производится:

1. По нагрузкам активных звеньев (токи нагрузки усилителей не должны превышать предельно допустимых величин);

2. По сопротивлениям выход – вход ( на постоянном токе и верхней частоте диапазона работы системы).

Величины нагрузок операционных усилителей задаются в технических условиях их применения и обычно составляют более 1 кОм.

Примечание. Знак << означает меньше как минимум в 10 раз.

Требования к операционным усилителям:

1. Коэффициент усиления по напряжению .

2. Малый дрейф нуля.

3. Большое входное сопротивление (100 кОм – 3МОм).

4. Малое выходное сопротивление (десятки Ом).

5. Частотный диапазон работы (полоса пропускания).

6. Напряжение источника питания +5В, но не менее 10В.

7. Конструктивное исполнение (число усилителей в одном корпусе).

Типовые регуляторы

Типы регуляторов:

– П-регулятор (пропорциональный закон регулирования);

– И-регулятор (интегральный);

– ПД-регулятор (пропорционально-дифференциальный);

– ПИ-регулятор (пропорционально-интегральный);

– ПИД-регулятор (пропорционально-интегрально-дифференциальный).

Регулятор типа Д применяется в обратной связи, а ДИ не применяется.

ПД-регулятор

Структурная схема:

– реальная передаточная функция ПД-регулятора.

– закон регулирования.

(1) – без регулятора;

(2) – П-регулятор;

(3) – ПД-регулятор.

Достоинства ПД-регулятора:

1. Увеличивается запас устойчивости;

2. Существенно улучшается качество.

регулирования (уменьшаются колебательность,

перерегулирование и время переходного

процесса).

Недостатки ПД-регулятора:

1. Низкая точность регулирования (статика работы

исходной системы не меняется) при k_п=1;

2. Помехи на высоких частотах усиливаются и

нарушается работа системы за счет насыщения

усилителей;

3. Сложно реализуется на практике.

Реализация ПД-регулятора

Сигналы входного воздействия и обратной связи суммируются просто.

Если изменить знаки входного воздействия и обратной связи, то к выходу регулятора следует подключить инвертор.

Стабилитроны в обратной связи операционного усилителя предназначены для ограничения уровня выходного сигнала заданной величиной.

Во входных цепях и включаются по необходимости. Желательно, чтобы . Если исключить , то усилитель из-за действия помех может войти в режим насыщения. Подбираются (величина до 20 кОм).

Требования к усилителю постоянного тока:

Тип усилителя, например, К140УД6.

1. Большой коэффициент усиления по напряжению: (40400)10³.

2. Малый дрейф нуля.

3. Большое входное сопротивление (100кОм-3МОм).

4. Малое выходное сопротивление (десятки Ом).

Если допускаются большие габариты конденсаторов, то используют:

1. Бумажные металлизированные МБГП;

2. Бумажные полистироловые МПГП;

3. Бумажные фторопластовые МФГП.

Передаточная функция регулятора по каналу управления:

.