3. Построение графика ачх

Вначале строим асимптотическую логарифмическую АЧХ (ЛАЧХ), а затем строим график расчетной ЛАЧХ.

3.3.1 Построение асимптотической логарифмической АЧХ

20lg|К_зад| = 61.434 для средних частот, вблизи частоты

Гц

3.3.2 Построение расчетной ЛАЧХ

Рисунок 8. График расчетной ЛАЧХ.(график потом пришлю)

4. Моделирование настройки инструментального усилителя с подавителем синфазной помехи и преобразователя питания на ЭВМ

4.1 Моделирование преобразователя питания

При моделировании преобразователя питания можно представить его в виде эквивалентной схемы замещения, как показано на рисунке 9.

Рисунок 9 - Эквивалентная схема замещения преобразователя питания.

Здесь .

Значение внутреннего сопротивления используемого преобразователя определим с помощью формулы:

где η_{пп факт} – коэффициент полезного действия данного преобразователя (из раздела 2.2);

U_{начальн}, I_потр – соответственно, значения напряжения и силы тока данного преобразователя (из раздела 2.1).

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 и E_помех=0. Для постоянных токов выходные напряжения всех ОУ близки к нулевым значениям. Отклонения не превышают 5% от значения E_п. Напряжения на коллекторах VT1 и VT2 близки к нулевому значению. Аналогично для VT3 и VT4. В этом нетрудно убедиться, взглянув на распечатки графиков в приложении A (A1-1).

В приложении A (рисунок A1-2) представлена статическая характеристика фрагментов проектируемого устройства при отключенном подавителе синфазных помех. Они получены при изменениях E_полезн от минус E_{полезн.зад} до плюс E_{полезн.зад} при E_помех=0.

2. Моделирование для переменного тока

Зададим синусоидальное напряжение помехи с амплитудой 2,3 В и частотой 50 Гц, а E_полезн=0. При этом на выходах DA1 и DA2 существуют синусоидальные напряжения помехи с заданной амплитудой (рисунок A2 – 1). На выходе DA3 напряжение помехи мало (амплитуда помехи приблизительно равна 7мВ) (рисунок A2 – 2). На коллекторах транзисторов VT1..VT4 наблюдается переменное напряжение помехи с амплитудой U_{коллVT.м.}=K_{осл.синф.пом}E_{помех.м.зад}, равное 46,322 В, но ограниченное напряжением питания 12 В. Далее зададим синусоидальное полезное напряжение с амплитудой 3,9 мВ и частотой 1,7 Гц. В этом случае на выходе DA3 должно существовать синусоидальное напряжение с частотой полезного сигнала и заданной амплитудой U_{вых.м.зад}.= 4,6 В (приложение A3 - 1). Спектр сигнала представлен в приложении на рисунке A3-2.

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 3,9 мВ и частотой 1,7 Гц, на выходе DA3 имеем синусоидальное напряжение с частотой полезного сигнала и заданной амплитудой U_{вых.м.зад}.= 4,6 В (приложение A4 - 1). Но на входах DA1 и DA2 амплитуда напряжения помехи уменьшилась в K_{осл.синф.пом} = 20,14 раза, стала равна 114 мВ. Спектр сигнала на выходе инструментального усилителя представлен в приложении на рисунке A4-2.

В приложении приведена АЧХ спроектированного инструментального усилителя с подавителем синфазной помехи (приложение A4 - 3). Он практически идентичен расчетному.

В приложении A5 приведены распечатки файлов анализа нелинейных искажений (на входе инструментального усилителя значения полезного сигнала и помехи согласно заданию) при отключенном и подключенном подавителе синфазной помехи. Анализ проведен с учетом разброса сопротивлений ±10 процентов методом Монте-Карло. При подключенном подавителе синфазной помехи коэффициент нелинейных искажений значительно ниже (К_г различаются в 100 раз) и равен 0,01 процента, что удовлетворяет заданию ( К_г.доп не более 0,58 процента).