- •3. Перечень и объем графических и текстовых документов:
- •Содержание
- •Введение
- •1.Эскизный расчет усилителя с подавителем синфазной помехи во входной цепи
- •Выбор функциональной схемы проектируемого устройства
- •1.2 Распределение заданных параметров проектируемого устройства по отдельным преобразователям выбранной функциональной схемы
- •1.2.1 Распределение нелинейных искажений
- •1.2.2 Распределение коэффициентов усиления
- •1.2.3 Определение коэффициента ослабления синфазной помехи
- •1.3. Выбор принципиальной схемы инструментального усилителя и подавителя синфазной помехи
- •2. Расчет преобразователя питания
- •2.1. Эскизное проектирование преобразователя питания
- •2.2 Электрический расчет преобразователя питания
- •3. Электрический расчет инструментального усилителя с подавителем синфазной помехи во входной цепи
- •Расчет по постоянному току
- •Выбор типа оу
- •Расчет подавителя синфазной помехи
- •Расчет по переменному току
- •3.2.1 Расчет для средних частот
- •3.2.2 Расчет для низких частот
- •3.2.3 Расчет для верхних частот
- •Построение графика ачх
- •4.2 Моделирование настройки инструментального усилителя при отключенном подавителе синфазной помехи
- •4.2.1 Моделирование для постоянного тока
- •Моделирование для переменного тока
- •Моделирование с подключенным подавителем синфазной помехи
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а
-
Расчет по переменному току
Здесь вначале делаем расчет для средних частот. Затем расчет для низких частот. И заканчиваем этот раздел расчетом для верхних частот.
3.2.1 Расчет для средних частот
Для ОУ произведем расчет резисторов, обеспечивающий те значения коэффициентов усиления, которые были получены в эскизном проектировании.
Значение сопротивления резисторов R9 и R11 определим из условия пренебрежения входными токами ОУ:
Сопротивление резистора R10 определяем из условия задания требуемого коэффициента усиления (K1.2):.
Сопротивления резисторов R16 и R17 определим по тому же критерию, что и сопротивления резисторов R9 и R11:.
Сопротивления резисторов R14 и R15 определим из условия задания требуемого коэффициента усиления (К3):.
Сопротивления резисторов R12 и R13 определим из двух условий:
А) Обеспечение требуемого коэффициента ослабления синфазной помехи (Косл.синф.пом), значение которого получено в эскизном расчете. Из этого условия
Б) Отсутствие перегрузки ОУ DA1 и DA2 по выходу. Из этого условия
Из справочных данных: . Но так как для ОУ ток и напряжение
допустимы, то и условие перегрузки ОУ по выходу запишется в следующем виде:
Таким образом, условие выполняется.
Далее рассмотрим прохождение синфазного сигнала через усилитель DA3. В эскизном проектировании анализировались нелинейные искажения (из-за наличия синфазной помехи) только по третьей гармонике выходного сигнала. Сейчас рассмотрим проблемы выбора резисторов R14…R17 для обеспечения необходимого подавления синфазного сигнала в DA3.
Учитывая, что для ОУ в дифференциальном включении,
,
где δR – относительная погрешность сопротивлений резисторов, а так же, что Ксинф=Ксинф DA3(из раздела 1.1.1), можно сформулировать требование к погрешности сопротивлений резисторов R14…R17:
Сопротивления резисторов подключенных к выходным клеммам ОУ не должны быть менее допустимого значения сопротивления нагрузки. Т.е. должны выполняться
условия:
Заканчивая расчет для средних частот необходимо определить КПД проектируемого устройства. Для этого нужно вычислить мощность потерь:
Результирующий КПД проектируемого устройства:
На этом расчет средних частот закончен.
3.2.2 Расчет для низких частот
Частотные свойства проектируемого устройства в области низких частот определяются разделительным конденсатором С3. Его емкость найдем следующим образом:
где Мн зад следует выразить в абсолютных единицах:
На этом расчет для низких частот закончен.
3.2.3 Расчет для верхних частот
Т. к. верхняя частота заданного диапазона частот сравнительно невелика (не более 300Гц), то частотные свойства проектируемого устройств в области верхних частот определяется, в основном, конденсаторами С1 и С2. Емкость этих конденсаторов следует выбрать в соответствии с формулой:
Кроме того, в области верхних частот следует проверить влияние паразитных емкостей кабелей Скаб. Для них
Так как fв.каб ³ 2fв. , то влиянием емкостей кабелей можно пренебречь.
На этом расчет для верхних частот закончен.