2.1.4 Знаходження передаточної функції корегуючого пристрою

На підставі бажаної і початкової ЛАЧХ системи визначається ЛАЧХ послідовного корегуючого пристрою.

Якщо бажану передаточну функцію системи позначити через , передаточну функцію початкової системи (нескорегованої) − , а корегуючої ланки - , то можна записати наступний вираз:

,

звідки

і для ЛАЧХ отримаємо:

.

Таким чином, ЛАЧХ корегуючої ланки отримується простим відніманням ординат нескорегованої ЛАЧХ з ординат бажаної.

Розглянемо першу корегуючу ланку (рис. 18), яка забезпечить злам на -20 дБ/дек.

а)	б)
Рис. 18 – Перша корегуюча ланка (інтегруюча) (а) та її ЛАХ (б)

Параметри інтегруючої ланки:

1) Передаточна функція ланки має вигляд

;

2) постійні часу знаходяться за частотами:і визначають параметри елементівкорегуючого пристрою:

3) Амплітудна і фазова характеристики визначаються наступним чином:

.

Розрахуємо параметри елементів інтегратора. Інтегратор має частоти зламів ЛАЧХ, що дорівнюють: . Виберемо стандартний конденсатормФ, оскільки частоти зламів невеликі. Резистори повинні мати наступні параметри:

Ом; Ом.

Виберемо стандартні значення Ом;Ом (з ряду Е96).

Розглянемо другу корегуючу ланку (рис. 19), що забезпечить злам на +20 дБ/дек.

а)	б)
Рис. 19 – Друга корегуюча ланка (диференціююча) (а) та його ЛАХ (б)

Для диференціюючого кола основні співвідношення мають наступний вигляд:

1) Передаточна функція ланки:

;

2) постійні часу знаходяться за частотами:і визначають параметри елементівкорегуючого пристрою:

3) Амплітудна і фазова характеристики визначаються таким чином:

.

Розрахуємо параметри елементів першого диференціатора. Частоти зламів дорівнюють: . Виберемо стандартниймкФ, оскільки частоти зламів невеликі. Резистори повинні мати наступні параметри:

Ом; Ом.

Виберемо стандартні значення ОмОм (з ряду Е96).

Розрахуємо другий диференціатор за аналогічною схемою. Частоти зламів дорівнюють . Виберемо стандартниймкФ. Резистори матимуть наступні параметри:

Ом Ом.

Виберемо стандартні значення Ом;Ом (з ряду Е96).

Розрахуємо третій диференціатор за аналогічною схемою. Частоти зламів дорівнюють: ;. Виберемо стандартниймкФ. Резистори матимуть наступні параметри:

Ом; Ом.

Виберемо стандартні значення Ом;Ом (з ряду Е96).

Знайдемо постійні часу корегуючих кіл з урахуванням вибору реальних номіналів електрорадіоелементів:

; ; ;; ; ; ; .

Таким чином, інтегруюча і диференціююча частини корегуючого пристрою матимуть наступні передаточні функції, відповідно:

; .

Виходячи з наведених передаточних функцій окремих ланок КП, передаточна функція корегуючого пристрою матиме вигляд:

.

Для послідовного з’єднання пасивних ланок необхідно мінімізувати їх взаємний вплив. Для цього зазвичай використовують буферні неінвертуючі підсилювачі з одиничним коефіцієнтом підсилення і широкою смугою пропускання. Виберемо інтегральні операційні підсилювачі, включені за неінвертуючою схемою з 100 % від’ємним зворотним зв'язком (ВЗЗ). Схема такого підсилювача зображена на рис. 20. Резистор в ланцюзі зворотного зв’язку обирається для конкретного операційного підсилювача. Вибір типу операційного підсилювача не входить до змісту даної курсової роботи.

Рис. 20 – Буферний неінвертуючий підсилювач

Для технічної реалізації корегуючого пристрою необхідні послідовно сполучені інтегратор і три диференціатори. Принципова схема пристрою корекції зображена на рис. 21, а підсумкова схема корегуючого пристрою, що включає буферні підсилювачі, – на рис. 22.

Рис. 21 – Принципова схема корегуючого пристрою

Рис. 22 – Підсумкова схема корегуючого пристрою