- •1. Основы расчета одноконтурной аср
- •1.1 Определение свойств объекта регулирования.
- •1.1.1.Аналитический метод определения характеристик
- •1.1.2. Экспериментальные методы определения характеристик объекта регулирования
- •1.2. Расчет оптимальных параметров настройки автоматического регулятора
- •1.2.1. Метод расширенных частотных характеристик
- •1.2.2. Метод незатухающих колебаний
- •1.2.3. Расчет настроек по амплитудно-фазовой характеристики объекта
- •2. Методика расчета измерительного моста
- •Пример расчёта моста для термопреобразователя
- •Пример расчёта моста для шкалы тсм 100м от –25 до
- •Расчет коэффициента усиления усилителя.
- •3. Методикарассчета схемы термокомпенсации измерительного преобразователя п282
- •4. Расчет блока питания
- •4.2. Основная часть
- •4.2.1. Требуемые входные и выходные характеристики
- •4.2.2. Выбор структурной схемы блока питания.
- •Недостатки
- •4.2.3. Структурная схема источника питания
- •Параметры блоков схемы Стабилизатор
- •4.3.Принципиальная схема Полная принципиальная схема приведена в Приложении 2
- •4.3.1. Выбор элементов схемы
- •2) Выбор транзисторов стабилизатора
- •3) Выбор и расчет пассивных элементов
- •Конденсаторы
- •Резисторы
- •5. Методика расчета усилителя постоянного тока.
- •5.1. Режимы работы усилительных каскадов
- •5.1.1. Режим а.
- •5.1.2. Режим в.
- •5.1.2. Режим b.
- •5.1.3. Режим с.
- •5.2. Общие сведения об усилителях постоянного тока.
- •5.3 Упт с непосредственной связью между каскадами
- •5.4. Дрейф нуля и способы борьбы с ним
- •5.5 Расчет усилителей постоянного тока с непосредственной межкаскадной связью.
- •5.6. Вывод.
- •Литература
5.3 Упт с непосредственной связью между каскадами
R
R
R
I
E
к
1
к
2
к
1
R
б
1
I
I
I
I
R
б
U
вых
R
б
1
к
1
б
2
I
R
Uкэ2
н
0
U
U
к
э1
U
б
э2
U
б
э1
R
2
R
R
0
к2
Uэ2
U
U
вх
э
2
R
э
1
E
0
э1
В этой схеме выход предыдущего каскада гальванически соединен со входом последующего. Компенсация постоянного напряжения на нагрузке в режиме покоя достигается включением делителя напряжения. Источником входного сигнала Ес с внутренним сопротивлением Rc может служить фотосопротивление, термопара или другой датчик.
Недостатком рассматриваемой схемы УПТ является то, что для обеспечения режимов покоя транзистора сопротивления резисторов Rк и Rэ должны удовлетворять условиям: Rкn < Rk(n-1); Rэn > Rэ(n-1), где n – номер каскада усилителя. Вследствие этого коэффициент усиления напряжения убывает от каскада к каскаду, т.е. Кn < Kn-1. Поэтому проектирование такого усилителя с числом каскадов более трех – четырех оказывается нецелесообразным.
5.4. Дрейф нуля и способы борьбы с ним
Усилители постоянного тока имеют специфический недостаток, затрудняют усиление очень малых постоянных напряжений и токов. В УПТ существует так называемый дрейф нуля, который определяет нижний предел, усиливаемых напряжений. Дрейф нуля заключается в том, что с течением времени изменяются токи транзисторов и напряжения на электродах. При этом нарушается компенсация постоянной составляющей напряжения, и на выходе усилителя появляется напряжение в отсутствие входного сигнала. Поскольку УПТ должен усиливать напряжение вплоть до самых низких частот, всякое изменение постоянный составляющих напряжения из-за нестабильности источников питания , старения транзисторов, изменение температуры окружающей среды и т.д. принципиально не отличается от полезного сигнала.
Дрейф нуля УПТ легко можно наблюдать в следующем опыте. Вход усилителя постоянного тока замыкают накоротко (рис), а на выходе включают вольтметр. С течением времени при отсутствии входного напряжения из-за нестабильность значений и неточной их компенсации появляется выходное напряжение, примерная временная зависимость показана на рис .Это напряжение, деленное на коэффициент усиления усилителя, называют дрейфом нуля, приведенным ко входу усилителя:
В дальнейшем под напряжением дрейфа будем понимать напряжение дрейфа, приведенное ко входу усилителя.
Усилитель постоянного тока может правильно воспроизводить на выходе только те сигналы, которые значительно превышают напряжение дрейфа, т.е. при . Поэтому при проектировании чувствительного усилителя приходится принимать специальные меры. Выходное напряжение состоит как бы из двух составляющих монотонно изменяющегося напряжения.
В транзисторных усилителях главной причиной дрейфа нуля является температурная нестабильность транзисторов.
Для борьбы с дрейфом нуля принимают ряд мер:
стабилизацию напряжения источников питания;
стабилизацию температурного режима;
использование дифференциальных (балансовых) схем УПТ.
Схема измерения напряжения дрейфа УПТ
Рис.5.4.
Дрейф нуля УПТ
Рис.5.5.