4. Расчёт внешних цепей усилителя
4.1 Расчёт коэффициента усиления охватываемой части усилителя и коэффициента
передачи цепи отрицательной обратной связи
Построим области допустимых значений
и
для
следующих исходных данных:
усилитель имеет три входа, коэффициенты
передачи по которым:
погрешность воспроизведения коэффициентов
усиления по всем входам
сопротивление нагрузки
коэффициент усиления усилителя мощности
выходное сопротивление усилителя
мощности
входное сопротивление усилителя мощности
коэффициент усиления операционного
усилителя
Определим
и
:
Так как в паспортных данных на операционный
усилитель даётся лишь одно (минимально
гарантированное) значение коэффициента
усиления. Поскольку
как правило, различаются незначительно,
то будем полагать, что
Определим
и
для следующих исходных данных: усилитель
имеет три входа, коэффициенты передачи
по которым:
погрешность воспроиз-ведения коэффициентов
усиления по всем входам
Значение коэффициента обратной связи в рассматриваемом случае
Тогда можно определить минимально допустимое значение коэффициента усиления операционного усилителя
(значения
были определены в примерах, рассмотренных
ранее.)
Таким образом, полученное значение
меньше, чем минимально гарантированное
значение коэффициента усиления
операционного усилителя выбранного
типа.
Для дальнейших расчётов принимаем
и уточняем значение
учётом
В результате
4.2 Расчёт параметров внешних цепей усилителя с параллельной отрицательной обратной связью по напряжению
Рассчитаем параметры внешних цепей усилителя для следующих исходных данных:
усилитель имеет три входа, коэффициенты передачи по которым:
внутренние сопротивления: - датчика
сигнала управления
- корректирующей обратной связи
- главной обратной связи
отклонение внутренних сопротивлений
от номинальных значений
максимально возможные значения
напряжений, поступающих на входы
усилителя:
остаточные напряжения источников
входных сигналов:
допустимое значение напряжения покоя
Также допустим, что выбранный в ходе
предыдущих расчётов операционный
усилитель, имеет следующие параметры:
В рассматриваемом примере напряжение
питания усилителя
допустимая разность температур
и время безотказной работы
В соответствии с (4.21) вычислим параметры, определяющие ошибку в работе усилителя:
Рассчитаем составляющие формул (4.26), (4.28), (4.29):
В результате получаем функциональные
зависимости
По условию (4.26) (рис. 4.2, кривая 1):
по условию (4.28) (рис.4.2, кривая 2)
Из условий (4.29) следует
2)
Далее сводим
полученные данные
кривых 1 и 2 в таблицу
|
|
Кривая 1 |
Кривая 2 |
|
1000 |
0,413 |
0,04533 |
|
2000 |
0,232 |
0,04539 |
|
3000 |
0,172 |
0,04541 |
|
4000 |
0,142 |
0,04542 |
|
5000 |
0,124 |
0,04543 |
|
6000 |
0,113 |
0,04543 |
|
7000 |
0,104 |
0,04544 |
|
8000 |
0,098 |
0,04544 |
|
9000 |
0,093 |
0,04545 |
Из области допустимых значений (рис.
4.2) выбираем
и
,
соответствующее точке А.
Рис 4.2
Затем, используя (4.30), определяем
,
а затем, в соответствии с (4.31), сопротивления входных цепей усилителя:
