Аналоговые схемы с нелинейными обратными связями

Страницы работы

Содержание работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ   УНИВЕРСИТЕТ

 им. П.О. СУХОГО

Кафедра: «Автоматизированный электропривод»

Лабораторная работа №2

 по теме:

 «АНАЛОГОВЫЕ  СХЕМЫ  С  НЕЛИНЕЙНЫМИ

 ОБРАТНЫМИ  СВЯЗЯМИ»

по дисциплине ЭАЭП

Исполнитель Шашков П.О.

Руководитель Погуляев М.Н.

ГОМЕЛЬ 2004

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

АНАЛОГОВЫЕ  СХЕМЫ  С  НЕЛИНЕЙНЫМИ

 ОБРАТНЫМИ  СВЯЗЯМИ

Цель работы: изучение аналоговых схем с нелинейными обратными связями и исследование их характеристик.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

В САР (в главной цепи воздействия, в обратных связях, на входе системы), в  измерительных преобразователях используют различного рода нелинейные узлы, выполненные на ОУ с нелинейными обратными связями. К ним относятся: однополярные выпрямители, узлы выделения модуля (двухполярные выпрямители), ограничители сигнала, задатчики интенсивности, компараторы, функциональные преобразователи и др.

Однополярный выпрямитель, схема которого приведена на рис.2.1, применяется в качестве нелинейного элемента или узла  получения  выходного сигнала только при одной полярности входного. Для обычного выпрямителя порог чувствительности  лежит в  пределах 0,3...0,7 В , в зависимости от материала диодов. Активный выпрямитель на ОУ имеет чувствительность в несколько  милливольт. Для схемы на рис. 2.1 при отрицательной полярности входного сигнала выходное напряжение равно 0, так как VD2 закрыт положительным напряжением на выходе ОУ, а VD1 шунтирует цепь обратной связи. При положительной полярности входного сигнала VD2 открывается и выпрямитель работает как инвертор напряжения с коэффициентом усиления

Ку = R/ R2

Узел выделения модуля сигнала может быть собран на одном или двух ОУ. В последнем случае схема (рис. 2.2) оказывается более точной и выходное напряжение

Ограничители широко применяются в схемах промышленных установок для ограничения сигнала, получения нелинейностей,  изменения структуры САР и т.п. На рис. 2.3 представлена простейшая схема ограничителя. Если стабилитроны VD1 и  VD2 закрыты, то выходное напряжение

Uвых = - Uвх  R0 / Rвх ,

а при открывании

Uвых = ±Uст.

Задатчики интенсивности предназначены для формирования плавного изменения выходного напряжения при ступенчатом входном сигнале. Схема интегрирующего устройства представлена на рис. 2.4.

ОУ DA1 управляет источником опорного  напряжения (VТ1, VТ2, R13, R14 ) . Время нарастания выходного напряжения интегратора DA2 до заданного значения от момента подачи ступенчатого входного сигнала определяется постоянной времени R15С1 и уровнем опорного напряжения.

Рис. 2.1. Схема однополярного выпрямителя (а) и его передаточная характеристика (б)

Uвх

0

1

2

3

4

5

8

9

11,5

Uвых

0

-1,03

-2,03

-3,05

-4,05

-5,03

-8,04

-9,06

-11,45

Uвх

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-11,4

Uвых

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Рис. 2.2. Схема выделителя модуля входной величины (а) и его передаточная характеристика (б)

Uвх

-11,4

-9,5

-7,5

-3

-1,5

-0,5

0

1

2,55

4

7

8,5

10,1

Uвых

11,6

9,87

7,8

2,6

1,5

0,5

0

1

2,7

4,2

7,5

9

11,8

Рис. 2.3. Схема ограничителя сигнала

Uвх

11,4

9,9

8,1

7

5

4

3

2

0,9

0

-1

-3

-6

-9

-10

-11

Uвых

-5,9

-5,8

-5,7

-5,6

-5,4

-5,2

-4,9

-4

-1,1

0

2,38

5,15

5,8

6

6,1

6,15

Рис. 2.4. Схема задатчика интенсивности

Похожие материалы

Информация о работе