Электротехника \ Преобразовательная техника

Информационный преобразователь переменного напряжения. Функциональная схема информационного преобразователя переменного напряжения, страница 4

Перед расчетом принципиальной схемы каждого блока следует провести анализ осуществляемого схемой принципа обработки сигналов. Конечной целью анализа должно стать определение необходимых зависимостей параметров элементов схемы (номинальных значений сопротивлений и емкостей, основных параметров интегральных усилителей и т. п.) от реализуемой этой схемой функции (генерация, усиление, ограничение и т. д.) и качеством ее выполнения (точность, быстродействие, стабильность). Например, анализ схемы генератора гармонических колебаний должен привести к определению того, при каких условиях возможно существование колебаний и как эти условия реализуются в рассматриваемой схеме, от чего зависит значение частоты этих колебаний, а также к выводу связи качества формируемого сигнала, т. е. степени его приближения к синусоидальному, с соответствующими параметрами схемы. Полученные в результате анализа формулы должны позволить выбрать номиналы элементов схемы, обеспечивающие работу генератора на заданной частоте и с заданным качеством.

ПРИМЕР

ЗАДАНИЕ

Таблица исходных данных примера

№

Кн

dк

Iвх

Uвп

Uвк

Uпо

Rвх

ФЧВ

tу1

tу2

ПНТ

чет

1.5

0.5

100

0-100

800

2ВХ

0.5

0.2

ПОС

1.ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Общий порядок проведения анализа схем RC-автогенераторов

1.Выделить из анализируемой типовой схемы RC-автогенератора схему активной частотно-избирательной цепи (ЧИЦ) и составить для нее структурную схему.

2.Записать выражение коэффициента передачи ЧИЦ.

3.Определить частоту настройки ЧИЦ, для чего:

- в соответствии с операторным методом расчета электронных схем записать передаточную функцию W(p) цепи;

- после перехода к комплексному коэффициенту передачи W(jw) вывести выражение для определения частоты настройки w₀ ЧИЦ.

4.Определить добротность цепи, для чего:

- записать выражение комплексного коэффициента передачи по относительной частоте W(jx) и перейти к комплексному коэффициенту передачи по относительной расстройке W(jd);

- после определения нормированного коэффициента передачи по относительной расстройке вывести выражение для определения добротности.

5.Провести анализ на выполнение условия баланса амплитуд, для чего: вывести соотношение, связывающее коэффициент передачи ЧИЦ на частоте настройки с параметрами схемы.

6.Провести анализ влияния “ухода” элементов на АЧХ частотно-избирательного усилителя.

7.По результатам п.3¸6 провести расчет и выбор элементов.

Ниже в качестве примера анализа и расчета типовой схемы генератора ИППН приводится рассмотрение схемы RC-генератора на основе одинарного Т-моста (выбор элементов в примере не рассматривается).

Анализ и расчет схемы RC-автогенератора на основе одинарного Т-моста

1.Для ЧИЦ RC-генератора (рис.2.1, рис.2.2) можно записать следующие соотношения

Рис.2.1 Схема активной ЧИЦ

Рис.2.2 Структурная схема активной ЧИЦ

2.Из выражения

видно, что частотные свойства избирательного усилителя задаются частотно-избирательной цепью на Т-мосте, анализ которой и следует проводить далее.

3.Определение частоты настройки Т-моста (частоты колебаний RC-генератора).

Передаточная функция для Т-моста:

Комплексный коэффициент передачи Т-моста:

На частоте настройки Т-моста модуль комплексного коэффициента передачи имеет экстремум, а ФЧХ проходит через ноль, т. е. j(w₀)=0. Поэтому для определения w₀ необходимо выделить из W(jw) мнимую часть