Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Методические указания. Схема усилителя, обладающего частотно-зависимой передачей, изображена на рисунке 7. 1
|
|
Схема усилителя, обладающего частотно-зависимой передачей, изображена на рисунке 7.1. Схема состоит из операционного усилителя ОУ, входного четырехполюсника ВХ и четырехполюсника обратной связи ОС.
Рис.1. Схема усилителя с частотно-зависимой передачей
Считаем, что операционный усилитель обладает бесконечно большими коэффициентами усиления по току и напряжению. Поэтому входной ток и входное напряжение усилителя равны нулю, то есть 
и 
. Уравнения для четырехполюсников через Y параметры имеют вид
. Для входного (7.1)
. Для обратной связи (7.2)
Учитывая свойства операционного усилителя, составим уравнение для токов на его входе
. (7.3)
Преобразуем уравнение (7.3) учтя, что и выразив токи через напряжения и проводимости четырехполюсников
. (7.4)
От выражения (7.4) можно перейти к коэффициенту передачи усилителя в комплексном виде или в виде изображения Лапласа
или 
. (7.5)
В таблице 7.2 приведены значения проводимости 
для простейших четырехполюсников, которые могут включаться как на входе, так и в цепи обратной связи операционного усилителя. Для вариантов 1, …, 4 таблицы 7.2 четырехполюсники вырождаются в двухполюсники, для которых справедливо соотношение 
, где Z(р) – сопротивление двухполюсника, а соотношение (7.5) может быть выражено через входное сопротивление 
и сопротивление обратной связи 
. (7.6)
Синтез усилителя с заданными частотными свойствами заключается в выборе четырехполюсников, обеспечивающих необходимый коэффициент передачи (передаточную функцию усилителя) и расчете номиналов сопротивлений и емкостей. Для расчета номиналов элементов составляется система уравнений, которая связывает номиналы элементов с постоянными времени и коэффициентом передаточной функции. Часть номиналов при этом может быть задана произвольно, однако следует учитывать, что эквивалентное сопротивление, подключенное к выходу операционного усилителя, должно быть не менее двух 2кОм, а емкость конденсаторов не более 4.4 мкФ.
ВАРИАНТА ЗАДАНИЙ
Таблица 7.1
Варианты заданий к лабораторной работе
| № вар. | Вид ПФ | К | Т1, c | Т2, c | Т3, c |
| W1(р) W3(р) W4(р) | 0.1 | 0.001 0.01 0.003 | 0.001 0.0002 0.0003 | ||
| W1(р) W2(р) W4(р) | 0.004 0.5 0.0001 | 0.004 0.001 | |||
| W2(р) W3(р) W4(р) | 0.001 1.5 | 0.1 0.0001 0.004 | 0.00001 0.0001 | ||
| W3(р) W5(р) | 0.2 0.05 | 0.02 0.4 | 0.0002 0.1 | 0.01 | |
| W1(р) W3(р) W4(р) | 0.1 | 0.001 0.01 0.005 | 0.0001 0.0002 0.0005 | ||
| W1(р) W2(р) W4(р) | 0.00 4 1.5 0.01 | 0.00 4 0.001 | |||
| W1(р) W3(р) W4(р) | 0.001 1.5 | 0.1 0.001 0.004 | 0.1 0.00005 0.0001 | ||
| W3(р) W5(р) | 0.2 0.3 | 0.0 1 0.2 | 0.0004 0.05 | 0.01 |
Вид передаточных функций:
1. Фильтр низких частот (ФНЧ) 
.
2. ПИ - регулятор 
.
3. Полосовой фильтр 
.
4. Корректор частотной характеристики 
.
5. ПИД - регулятор 
.
Таблица 7.2.
Проводимости Y21(p) электрических цепей
Таблица 7.3
5%-ная шкала номиналов электрических элементов (Ом, Ф, Гн)
| 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.5 | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 | 2.7 | 3.0 |
| 3.3 | 3.6 | 3.9 | 4.3 | 4.7 | 5.1 | 5.6 | 6.2 | 6.8 | 7.5 | 8.2 | 9.1 |
Номинал элемента получается умножением числа шкалы на 10N, где N любое отрицательное или положительное целое число.