4.2 Моделирование настройки инструментального усилителя при отключенном подавителе синфазной помехи

Здесь коллекторы транзисторов VT1…VT4 должны быть отключены от входов ИУ.

4.2.1 Моделирование для постоянного тока

Вначале зададим E_полезн =0 иE_помех=0. Для постоянных токов выходные напряжения всех ОУ близки к нулевым значениям. Отклонения не превышают5% от значенияE_п. В этом нетрудно убедиться, взглянув на распечатки графиков в приложении Б.

В приложении Б (Б1) представлены статические характеристики фрагментов проектируемого устройства при отключенном подавителе синфазных помех. Они получены при изменения E_полезнот минусE_{полезн.зад}до плюсE_{полезн.зад}приE_помех=0.

2. Моделирование для переменного тока

Зададим синусоидальное напряжение помехи с амплитудой 2,5 В и частотой 50 Гц, а E_полезн=0.

При этом на выходах DA1 иDA2 существуют синусоидальные напряжения помехи с заданной амплитудой. На выходеDA3 напряжение помехи мало. На коллекторах транзисторовVT1..VT4 наблюдается переменное напряжение помехи, но ограниченное напряжением питания. В приложении Б (Б2) приведены распечатки графиков.

Далее зададим синусоидальное полезное напряжение с амплитудой 4 мВ и частотой. В этом случае на выходе DA3 должно существовать синусоидальное напряжение с частотой полезного сигнала и заданной амплитудойU_{вых.м.зад}.= 4,6 В (приложение Б (Б3)).

2. Моделирование с подключенным подавителем синфазной помехи.

Теперь подключим коллекторы транзисторов VT1..VT4 к соответствующим входам ИУ. Подадим на вход синусоидальное полезное напряжение с амплитудой 4 мВ и частотой, на выходе DA3 имеем синусоидальное напряжение с частотой полезного сигнала и заданной амплитудой U_{вых.м.зад}.= 2,5 В. Но на входах DA1 и DA2 амплитуда напряжения помехи уменьшилась, (приложение Б (Б5)).

В приложении приведена АЧХ спроектированного инструментального усилителя с подавителем синфазной помехи (приложение Б (Б4)). Он практически идентичен расчетному.

В приложении приведены графики зависимости коэффициента нелинейных искажений от амплитуды полезного сигнала при отключенном и подключенном подавителе синфазной помехи. При подключенном подавителе синфазной помехи коэффициент нелинейных искажений заметно ниже и не превышает заданного значения.

Заключение

В результате проделанной работы спроектированы инструментальный усилитель с подавителем синфазной помехи во входной цепи и преобразователь питания, которые удовлетворяют требованиям задания.

Электрический расчет позволил получить параметры элементов, значения которых были скорректированы в процессе моделирования настройки на ЭВМ, не более чем на 10%.

Список использованных источников

1. Фолкенберри Л. Применения операционных усилителей и линейных ИС. – М.: Мир, 1985, стр. 388...404, 461...473.

2. Справочник разработчика и конструктора РЭА. Элементарная база. Кн. 1,2 / М.Ю. Масленников и др. М. : Энергоатомиздат, 1993

3. Энциклопедия ремонта. Выпуск 11 : Микросхемы для современных импульсных источников питания – М. : ДОДЭКА, 1999.

4. Разевиг В.Д. Система проектирования OrCAD9.2. – М. : Солон-Р, 2001.

5. Интегральные микросхемы: Операционные усилители. Обзор. – М.: ДОДЭКА, 1994.

6. Алейников Л.В. и др. Конструирование радиоэлектронных средств. Метод. указания к курсовому проектированию. / Самарский государственный аэрокосмический университет. – Самара, 1999.

7. Портала О.Н. Радиокомпоненты и материалы : Справочник. – К.: Радiоаматор, М.: КубК-а, 1998.

8. Транзисторы для аппаратуры широкого потребления: Справочник. Под редакцией Б. Л. Перельмана. – М: Радио и связь, 1882г.