- •Московский институт электронной техники (технический университет)
- •«Системотехника измерительных устройств»
- •Для регистрации результатов моделирования рекомендуется приносить на занятия флэш-память.
- •Часть 1. Теоретические сведения по работе измерительных усилителей 40
- •Часть 2. Моделирование измерительных операционных усилителей 47
- •Часть 1. Теоретические сведения по работе тензомоста.
- •Часть 2. Моделирование температурной чувствительности тензомоста в Multisim 9
- •Часть 3.Методика и пример расчета параметров модели.
- •Часть 4. Порядок выполнения работы.
- •Часть 1. Теоретические сведения о работе емкостных датчиков.
- •Часть2. Моделирование емкостных датчиков.
- •2.1 Моделирование однополярного емкостного датчика с усилителем заряда.
- •2.2 Моделирование дифференциального емкостного датчика с усилителем заряда.
- •2.3 Моделирование дифференциального емкостного датчика с усилителем напряжения.
- •2.4 Моделирование дифференциального емкостного датчика с т-мостом в цепи обратной связи.
- •Часть 1. Теоретические сведения по работе измерительных усилителей
- •Часть 2. Моделирование измерительных операционных усилителей
- •2.1 Оценка характеристик измерительного усилителя на одном оу (иоу-1) в динамическом режиме
- •2.2 Исследование работы иоу-1 в статическом режиме
- •2.3 Исследование работы инструментального усилителя на 2-х оу (иоу-2) в статическом режиме
- •2.4. Исследование работы инструментального усилителя на 3-х оу (иоу-3) в статическом режиме
- •Часть 1. Теоретические сведения об мдм усилителях
- •Часть 2. Моделирование работы мдм усилителя
- •Часть 1. Теоретические сведения о работе пкд-усилителей
- •Часть 2. Моделирование пкд усилителей
- •2.1 Исследование инвертирующего пкд усилителя с коррекцией просечек
- •2.2 Исследование работы схему двухканального пкд усилителя
- •Часть1. Основы работы с программой Multisim.
- •Часть 2. Использование измерительных инструментов.
2.2 Исследование работы схему двухканального пкд усилителя
1. Откройте схему pkd_2.ms9.
Рис. 4 Схема моделирования широкополосного ПКД усилителя.
Пояснения к схеме.
На рис.4 приведена схема моделирования двухканального ПКД усилителя. Основной канал выполнен на ОУ U1, канал коррекции на ОУ U2. Ключи J1, J2, аналогично предыдущему пункту, осуществляет модифицирование схемы в классический инвертирующий усилитель на ОУ1.
Назначение источников напряжения в схеме:
V1, V3 - напряжение смещения ОУ U1, U2 соответственно,
V2, V4 - входное напряжение переменного и постоянного тока соответственно,
V5 - генератор управляющих импульсов.
Запустите моделирование, уясните принципы ее работы.
2. Измените параметры схемы в соответствии с вашим вариантом, приведенным в табл.1
3. Проведите Фурье анализ на выходе схемы, обратите внимание, что источником входного сигнала должен быть источник переменного напряжения V1. Зафиксируйте результаты, сравните их с данными, полученными при моделировании инвертирующего ПКД усилителя.
4. С помощью плоттера Боде XBP1 постройте АЧХ, ФЧХ вашей схемы. Зафиксируйте полученные характеристики.
5. Сделайте источником сигнала генератор постоянного напряжения, с помощью осциллографа снимите напряжение на выходах инвертирующего и ПКД усилителей. Сравните эти данные между собой. Увеличьте напряжение смещения ОУ в два раза, снова снимите напряжение на выходе инвертирующего и ПКД усилителей. Сравните полученные данные и данные, полученные.ранее. Заполните таблицу 3, приведенную ниже.
Таблица 3 Результаты моделирования широкополосного ПКД усилителя.
Тип усилителя |
Напряжение на выходе усилителя |
Напряжение на выходе,
|
Абсолютная ошибка на выходе усилителя |
Относительная ошибка на выходе усилителя |
||||
V2=Uсм |
V2=2*Uсм |
номин. |
теор. |
V2=Uсм |
V2=2*Uсм |
V2=Uсм |
V2=2*Uсм |
|
Инвертир-ующий ОУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
ПКД |
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Сделайте источником вашего сигнала генератор постоянного напряжения V3. С помощью осциллографа оцените время выхода на режим вашей схемы.
7. Сделайте источником сигнала генератор переменного напряжения, с помощью осциллографа снимите осциллограммы сигналов на выходе инвертирующего и ПКД усилителей, зарисуйте их, обратите внимание на то, что масштабы для различных каналов осциллографа могут не совпадать.
Содержание отчета
функциональные схемы ПКД усилителей;
расчет параметров моделирования;
осциллограммы сигналов;
АЧХ, ФЧХ схем;
графики результатов Фурье анализа;
таблицы результатов;
объяснение результатов моделирования.
Контрольные вопросы
функциональные схемы ПКД усилителей,
назначение элементов функциональных схем,
достоинства и недостатки различных типов ПКД усилителей,
расчетные соотношения для ПКД усилителей.
Литература.
Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник. – М.: Техносфера, 2005. – 592 c.
Топильский В.Б. Системотехника измерительных устройств. Уч. пособие. - М.: МИЭТ, 2005.-200 с.
Топильский В.Б. Схемотехника измерительных устройств. - М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2006.-232 с.
Аш Ж. и др. Датчики измерительных систем: в 2-х книгах/ Пер. с франц. – М.: Мир, 1992. Кн. 1 – 480 с., Кн. 2 – 424 с.
Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Лабораторный практикум на базе Elektronics Workench и MATLAB. Издание 5-е. – М.: САЛОН-Пресс, 2004. –800 с.
Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: Практикум на Elektronics Workench: В 2-х томах // Под общей редакцией Д.И. Панфилова. – М.:ДОДЭКА, 2000.
Приложение.
Краткое руководство по работе с программой моделирования Multisim.