Способы повышения коэффициента усиления МУ
Основной характеристикой магнитного усилителя является коэффициент усиления по мощности. Чем выше этот коэффициент, тем проще и экономичнее получаются элементы цепи управления усилителя, тем большей мощностью переменного тока можно управлять при одинаковой мощности сигнала, подведенного к управляющей обмотке.
Увеличение коэффициента усиления магнитных усилителей может быть достигнуто различными путями:
1. применением для изготовления сердечников специальных магнитных сплавов, обладающих высокой магнитной проницаемостью;
2. повышением частоты питающего переменного тока;
3. применением многокаскадного усилителя;
4. применением положительной обратной связи.
Для изготовления сердечников применяются специальные магнитные сплавы, например пермаллой, супермаллой и т. п., обладающие высокой магнитной проницаемостью и малыми потерями на гистерезис. При повышенной частоте питающего переменного тока сердечники выполняются из ферритов.
Применение специальных магнитных сплавов позволяет уменьшить величину тока в управляющей обмотке, так как при большей магнитной пропорциональности прежнее изменение индуктивного сопротивления рабочих обмоток достигается при меньшей величине намагничивающего тока. При этом величина тока в рабочих обмотках не уменьшается, т. е. коэффициент усиления возрастает.
Повышение частоты питающего переменного тока приводит к увеличению индуктивного сопротивления рабочих обмоток, так как оно пропорционально частоте питающего тока ХLp = 2πfLр. Это позволяет уменьшить индуктивность рабочих обмоток, что достигается уменьшением числа витков Wp рабочей обмотки. Уменьшение числа витков рабочей обмотки приводит к уменьшению магнитного потока рабочей обмотки, что, в свою очередь, позволяет уменьшить магнитный поток управляющей обмотки. Уменьшение магнитного потока управляющей обмотки осуществляется уменьшением величины тока в управляющей обмотке. При этом величина тока в рабочих обмотках не уменьшается, т. е. усиление возрастает.
|
|
|
Уменьшение индуктивности рабочих обмоток приводит к уменьшению постоянной времени τ усилителя, которая равна отношению индуктивности обмоток усилителя L к активному сопротивлению обмоток г:
где τ, сек; L, гн; г, ом.
Постоянная времени определяет продолжительность переходных (неустановившихся) процессов в усилителе. Чем больше постоянная времени, тем дольше протекают переходные процессы, приводящие к нарушению работы усилителя. Уменьшение постоянной времени приводит к уменьшению длительности переходных процессов, что позволяет усиливать сигналы, имеющие более высокую частоту.
|
|
|
Так, например, повышение частоты питающего тока до 400—2000 гц позволяет усиливать сигналы, имеющие частоту в десятки и сотни герц. Повышение частоты питающего тока позволяет также уменьшить размеры сердечника.
Применение многокаскадных магнитных усилителей дает возможность значительно увеличить коэффициент усиления. В многокаскадных усилителях усиленный ток, напряжение или мощность с выхода первого усилителя (первого каскада) после выпрямления с помощью полупроводниковых выпрямителей подаются на вход второго усилителя (второго каскада). Усиленный сигнал с выхода второго каскада подается на вход третьего каскада и т.д. В цепь рабочих обмоток последнего каскада включается нагрузка, на которой выделяется многократно усиленный сигнал.
Коэффициент усиления многокаскадного усилителя тем больше, чем больше количество каскадов усилителя.
Однако увеличение числа каскадов приводит к увеличению общей индуктивности обмоток усилителя. Это увеличивает постоянную времени и продолжительность переходных процессов. Возросшая инерционность усилителя ограничивает частоту усиливаемых сигналов.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 677; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!