8. Е.А. Коломбет // Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. - М.: Радио и связь, 1991 (с.62 - Импульсный перемножитель)
СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ОПТРОНЕ
Цель работы: ознакомиться с назначением, изучить принцип действия, работу и расчёт стабилизатора переменного напряжения на оптроне.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Стабилизатор переменного напряжения (рис.1) предназначен для формирования переменного напряжения иных стабильной амплитуды и используется в устройствах питания датчиков информационных преобразователей [1, с.200-202].
Форма выходного напряжения стабилизатора задаётся сигналом Uon от внешнего генератора синусоидальных колебаний.
Рассмотрим назначение элементов и работу стабилизатора. При отклонении амплитуды выходного напряжения стабилизатора от заданной изменяется среднее значение Ucp выходного сигнала измерительного выпрямителя ИВ, собранного на DA3. Схема фильтрующего усилителя на DA1 (ФУПТ) производит вычитание Ucp из заданного стабильного напряжения uct и усиление полученного сигнала рассогласования AU. Изменение выходного сигнала ФУПТ приводит к изменению напряжения на лампе Л оптоэлектронного преобразователя ОЭП. При этом изменение сопротивления фоторезистора Rr (т.е. коэффициента передачи усилителя DA2) приводит к стабилизации выходного напряжения.
|
Напряжение ucm задает точку покоя на регулировочной характеристике
оптрона (зависимость
проводимости у фоторезистора Rr от напряжения на лампе Л, рис.2). |
Если точка покоя выбрана на линейном участке регулировочной характеристики, то изменение Uynp не ведет к большим изменениям коэффициента передачи ОЭП (Ky=Ay/AUynp - определяется наклоном касательной в точке О), а значит уменьшаются вносимые усилителем возмущения.
Выходное напряжение усилителя:
Коэффициент Ку у различных экземпляров ОЭП в партии имеет большой разброс (до 40%), внося большие возмущения (8в=0.4) в схему стабилизатора [1]. Чтобы уменьшить влияние возмущения 5в от разброса KY, необходимый коэффициент усиления разомкнутого стабилизатора Кр.необх. рассчитывается по этому возмущению
8В 0.4
для получения заданной погрешности 63: Кр.необх.= —;~ = 7;------------ — = 800
(т т-53 0.5-10
коэффициент, учитывающий то, какая часть заданной погрешности 8з приходится на возмущения).
Для определения расчетных соотношений необходимо построить структурную схему стабилизатора. Для этого рассмотрим суммирующий ФУПТ на DA1. Коэффициент передачи по входу uct обозначим Kl=Roci/Rl- Если коэффициент передачи ФУПТ со стороны ИВ обозначить K2=Roci/R2 , то (рис.За):
Здесь необходимо отметить, что запись коэффициента передачи К2 со стороны ИВ сделана без учёта сопротивления 2R (см. рис.1), поскольку среднее значение сигнала по R2 равно нулю.
В установившемся режиме AU^O и переход к последовательному сумматору на структурной схеме (рис.Зб) от параллельного сумматора на принципиальной схеме осуществляется следующим образом:
С учетом последнего выражения структурная схема стабилизатора принимает вид, представленный на рис.Зб. Постоянные времени Т1 и Т2 блока Кп зависят от свойств используемого ОЭП.
Устойчивая работа стабилизатора обеспечивается расчетом необходимой постоянной времени ФУПТ.
Пример расчета стабилизатора см. в [1].
2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
Перед началом исследований работы стабилизатора переменного напряжения снимается зависимость сопротивления фоторезистора оптрона от напряжения на лампе и строится регулировочная характеристика оптрона. Из регулировочной характеристики определяется точка покоя и необходимое напряжение смещения для лампы оптрона. После этого собирается и настраивается схема управляемого усилителя(рис.2). Затем собирается схема стабилизатора и исследуется качество стабилизации при изменении входного напряжения.
3. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
1. Макет лабораторного стенда «Стабилизатор переменного напряжения на оптроне» по дисциплине «Преобразовательная техника».
2. Источник питания ± 15 В.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
