Rc-генератор прямоугольных импульсов на интегральном усилителе постоянного тока. Измерительный преобразователь среднего значения, страница 4

3.2.    Заполнить последнюю строку таблицы №1, найдя сначала параметр С из формулы частоты (см. раздел «Теоретические сведения») путём подстановки в неё значений Kд и Rрег, соответствующего минимальному значению частоты fэксперимент. (величину Kд можно определить по временным диаграммам в точках КТ1 и КТ2, см. п.2).

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Наименование и номер работы. Цель работы. Диаграммы работы схемы на низкой и высокой частотах генерации. Таблица 1 с результатами измерений и вычислений. Выводы о причинах отличия экспериментальной частоты генератора от расчетной.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.   Приведите диаграммы напряжений U+, U и Uвых (синхронно) интегрального усилителя в режиме компаратора, если на инвертирующем входе усилителя действует синусоидальный сигнал с амплитудой около 1В, а неинвертирующий вход соединен с нулевым потенциалом. Что называют напряжением насыщения, чувствительностью?

2.   Инерционная RC-цепь: схема, временная диаграмма реакции на скачек входного напряжения величиной E, формула переходной характеристики h(t).

3.   RC-генератор прямоугольных импульсов на ИУПТ: схема, временные диаграммы и описание работы.

4.   Вывод формулы частоты выходного сигнала генератора при идеальных элементах схемы.

ЛИТЕРАТУРА

1.   Гусев В.Г., Гусев Ю.М. // Электроника: Учеб. пособие для приборостроит. спец. вузов.–2-е изд., перераб. и доп.–М.: Высш. шк., 1991.–622с., ил.

2.   Е.Г. Абаринов Конспект лекций по дисциплине «Преобразовательная техника».

3.   Ю.С. Забродин Промышленная электроника, - М.: Высшая школа, 1982.

4.   В.С. Гутников Интегральная электроника в измерительных устройствах, - Л.: Энергоиздат, 1988.

Лабораторная работа №2

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ

Цель работы:    ознакомиться с назначением, изучить принцип действия, работу и расчет схемы измерительного преобразователя среднего значения.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Измерительные преобразователи среднего значения (ИПСЗ) служат для линейного преобразования среднего значения переменного напряжения в постоянное. Под средним подразумевается постоянная составляющая измеряемого сигнала либо за полпериода Т/2, либо полуволны этого сигнала за период Т.


Принцип действия преобразователя среднего значения заключается в выпрямлении входного переменного сигнала с последующим выделением из пульсирующего сигнала постоянной составляющей Uo (рис.1) с помощью фильтра.

Рис.1 К пояснению принципа действия ИПСЗ

Поскольку задачей измерительных преобразователей является обеспечение достоверности получаемой информации (в отличие от силовых, где важно обеспечить высокий к.п.д.), пассивные диодные выпрямители нельзя использовать в качестве измерительных из-за наличия у диодов напряжения отпирания Uотп – это напряжение приводит к уменьшению мгновенного значения выпрямленного напряжения нагрузки на величину »0.7В, что является причиной тем большей погрешности выпрямления, чем меньше входной сигнал выпрямителя. Например, в пассивном выпрямителе, работающем на активную нагрузку, относительная погрешность выпрямления синусоидального сигнала амплитудой 10В составит  [2, с.4, 5]:

А современные измерительные преобразователи должны обеспечивать точность порядка десятых и сотых долей процента.

Значительно уменьшить погрешность от Uотп позволяет активный измерительный выпрямитель, схема которого представлена на рис.2 (DA2, R1, R2, R3, VD1 и VD2). В данной схеме усилитель DA2 работает как разомкнутый до тех пор, пока диоды закрыты, выполняя усиление входного сигнала в Ku раз. Если считать элементы идеальными, то при закрытых диодах выходное напряжение DA2 можно определить по формуле:

Uвых.DA2 = DU×Ku = (U+–U)Ku = –Uвх×Ku

Если в результате усиления Uвх напряжение Uвых.DA2 возрастет настолько, что разность потенциалов между Uвх и Uвых.DA2 приведет к открыванию того из диодов, анодное напряжение которого будет больше катодного, то через открывшийся диод замкнется цепь отрицательной обратной связи усилителя.