Усилитель напряжения
С помощью усилителя напряжения осуществляется усиление до необходимого уровня напряжения сигнала рассогласования, получаемого в результате суммирования сигналов на его входе.
Заданный общий коэффициент усиления по напряжению должен составить Ku = 46 дБ, т.е. Ku = 200. Подача пилообразного сигнала и сигнала с выхода аналогового усилителя напряжения осуществляется на входы компараторов с помощью одинаковых резисторов R7 ¸ R10. Поэтому общий коэффициент усиления входного сумматора компаратора, ШИМ преобразователя и выходного усилителя мощности определяется как = 27 / 10 = 2,7,
здесь: UДВ - напряжение питания двигателя,
UПИЛЫ - амплитуда пилообразного напряжения устройства управления.
Таким образом, необходимый коэффициент усиления ОУ DA6 равен
.
В качестве ОУ каскада УН выберем ИС К140УД6. Эта микросхема представляет собой ОУ общего назначения с внутренней частотной коррекцией и схемной защитой от короткого замыкания. Заданное техническим заданием входное сопротивление RВХ ³ 10 кОм, определяет минимальный номинал резистора, подключенного к сумматору на инвертирующем входе. Таким образом, т.к.
, то .
RОС = 75 × 10 × 103 Ом = 750 кОм.
Выбираем RОС = 750 кОм.
Технические характеристики ОУ:
UП = ± 5 ¸ ± 18 В,
UВХ.СФ = ± 15 В,
UВХ.ДИФ = 30 В (входное дифференциальное напряжение),
RН = 2 кОм (сопротивление нагрузки),
|
|
f = 1 МГц,
RВХ = 106 Ом,
UСМ = 10 мВ,
D UСМ = 20 мкВ/oC,
IВХ = 100 нА,
D IВХ = 40 нА, (при +70 oC),
D D IВХ = 0.1 нА / oC.
Схемотехника каскада УН обеспечивает балансировку усилителя и выравнивание входных токов, поэтому оценка максимального смещения выходного напряжения определяется формулой:
UВЫХ СМ = D UСМ D t KU + (D IВХ + D D IВХ D t) RОС ;
UВЫХ СМ = 20 × 10 - 6 × 25 × 75 ×10 3 + (40 × 10 - 9 + 0.1×10 -9 × 25) × 750 × 10 3 = 0.038 В.
С учетом смещения, обусловленного входными цепями компаратора, общее смещение, приведенное к входу компараторов определяется велечиной:
,
где: UВЫХ СМ = 38 мВ,
UСМ К = 32мВ,
KС = 1,
UВЫХ СМ = (38 + 32) = 70 мВ.
Таким образом, напряжение ошибки усилителя не хуже 1% (0.1 В по абсолютной величине).
В схеме усилителя напряжения предусмотрена балансировка с помощью резистора R30 и подключение сигналов по входам 1,2 и 3.
Резистор R31 и конденсатор C13 предназначены для реализации цепи коррекции при включении усилителя в систему автоматичекого регулирования, поэтому в данном курсовом проекте не рассчитываются.
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 19; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!