3.5 Выбор схемы реализации корректирующих устройств и расчет их параметров.

3.5.1 Выбор схемы реализации последовательного корректирующего устройства и расчет его параметров.

Используя передаточную функцию последовательного корректирующего устройства, определенную в пункте 3.3 можно реализовать данное корректирующее устройство. Передаточная функция последовательного корректирующего устройства выглядит следующим образом:

.

Вышеприведенная функция не реализуется на одном операционном усилителе, поэтому для реализации необходимо задействовать второй операционный усилитель.

Разделим передаточную функцию последовательного корректирующего устройства на две передаточные функции, являющиеся передаточными функциями операционных усилителей. Передаточная функция первого усилителя будет выглядеть следующим образом:

Передаточная функция второго операционного усилителя:

В качестве сопротивлений подберем следующие R-Cцепочки:

Для первого каскада

Рисунок 15 – R-C цепочка первого усилителя

для последовательного КУ

Передаточная функция такой цепочки определяется как:

.

При этом должно выполняться условие: .

Параметры определяются из выражений:

Сопротивление обратной связи и входное сопротивление характеризуются следующими зависимостями:

Условия и выполняются.

Для второго каскада

Рисунок 16 – R-C цепочка второго усилителя

для последовательного КУ

,

,

,

.

Условия и выполняются.

В итоге схема реализации последовательного корректирующего устройства на двух операционных усилителях примет следующий вид:

Рисунок 17– Реализация последовательного КУ

Определим параметры элементов, исходя из выражений:

1) для первого каскада

,

,

,

,

Пусть ,, тогда параметры находятся так:

2) для второго каскада

,

,

,

,

Пусть ,, тогда параметры находятся так:

Для реализации пропорционального усилителя также требуется рассчитать его параметры. Его схема имеет следующий вид:

Рисунок 18 – Реализация пропорционального усилителя

В пункте 1.3 была определена величина коэффициента усиления пропорционального усилителя: . Исходя из вышеприведенной схемы пропорционального усилителя, можно записать соотношение:

.

Из соотношения следует: .

Приняв ,можно определить :

3.5.2 Выбор схемы реализации корректирующей обратной связи и расчет ее параметров.

Передаточная функция корректирующей обратной связи имеет следующий вид:

.

Данная функция не слишком сложна, поэтому ее можно реализовать на одном операционном усилителе. В качестве сопротивлений можно взять R-C цепочки, одна из которых имеет вид:

Рисунок 19 – R-C цепочка обратной связи

в реализации КОС

Данная цепочка будет определять сопротивление обратной связи. Передаточная функция этой цепочки:

.

При этом должно выполняться условие: .

Параметры определяются из выражений:

Вторая цепочка имеет вид:

Рисунок 20 – R-C цепочка входного сопротивления в реализации КОС

Данная цепочка будет определять входное сопротивление. Передаточная функция этой цепочки:

, где

.

Параметры определяются из выражений:

,

,

.

Тогда сопротивление обратной связи и входное сопротивление будут характеризоваться следующими зависимостями:

,

, где

,

Условие выполняется.

Схема будет иметь вид:

Рисунок 21 – Реализация КОС

Определим параметры элементов:

,

,

,

,

,

Пусть ,, тогда параметры находятся так:

,

,

,

,

,

,

,

Рассчитаем параметры пропорционального усилителя:

Рисунок 22 – Реализация пропорционального усилителя

.

Исходя из вышеприведенной схемы пропорционального усилителя, можно записать соотношение:

Из соотношения следует: .