налу,
w0=2 * p * f0=2 * 3.14 * 100=628 рад/с.
Задамося значенням ємності C1=10/f0=10/100=0.1 мкФ. За формулами (3.1) - (3.5) знайдемо параметри схеми.
З стандартного ряду приймаємо:
C2=0.47 мкФ, C1=0.1 мкФ, R7=64.9 кОм, К8=1кОм, R9=4.64 кОм,
R10=18.7 кОм.
Побудуємо АЧХ, ФЧХ і АФХ.
де q=1/a=2 - добротність,
w *=w/w0 - нормована кутова частота.
Попередньо з урахуванням стандартних значень опорів і ємностей визначимо A0 і a.
1. Графіки АЧХ
. Графік ФЧХ
5. АКТИВНИЙ ВИПРЯМЛЮВАЧ І згладжує фільтр
В якості активного випрямляча використовуємо активний двохполуперіодний випрямляч на основі послідовного включення неінвертуючий ОП (рис. 4.1).
Рис. 5.1 Двухполуперіодний активний випрямляч на основі послідовного включення неінвертуючий ОУ
У схемі випрямлення напруги забезпечується підсумовуванням за допомогою инвертирующего підсилювача DA2 сигналу пропорційного Uвх і випрямленої однополупериодного на основі DA1 сигналу протилежної полярності, пропорційного Uвх. Співвідношення між елементами схеми повинно бути таким, щоб дотримувалася умова:
i1=- 0.5 * i2 (рис. 4.2).
В якості DA2 і DA3 використовуємо операційний підсилювач (ОУ) К533УД2, вхідний струм якого дорівнює:
Діоди VD1 іVD2 вибираємо типу КД522А.
Коефіцієнт передачі випрямляча приймаємо.
Вхідний сигнал має амплітуду:
Опір знайдемо з умови, що струм через нього в мінімальному режимі значно більше () вхідного струму підсилювача ОУ. При цьому приймемо вхідну напругу в мінімальному режимі значно меншим () амплітудного значення.
З виразів (3.1), (3.2) і (3.3) випливає, що
.
Приймаються.
З тих же міркувань, враховуючи, що вхідна напруга підводиться до ОУ DA4 через резистор R14, маємо
.
Вибираємо R14=18кОм.
Коефіцієнт передачі однополупериодного випрямляча на основі DA2. З урахуванням цього
Ом.
Приймаються.
Так як струм через резистор R19 повинен бути в 2 рази більше струму через резистор R14 і справедливе співвідношення, то
Ом.
Вибираємо R19=9.1кОм.
Опір резистора R15 знаходимо з умови забезпечення загального коефіцієнта підсилення:
Ом.
Приймаються.
Опір R24 вибираємо з умови симетрування опорів схеми відносно входів DA3, т.е.
Ом.
Вибираємо R24=9.1кОм.
З тих же міркувань знаходимо опір резистора R26:
Ом.
Приймаємо R8=4.7кОм.
Дана схема може бути використана для згладжування вихідної напруги випрямляча із збереженням нульового опору випрямляча. Для цього у другому каскаді встановлюється інтегруючий конденсатор С4, ємність якого дорівнює 0.47мкФ.
Рівняння, що описує процеси в схемі має вигляд
Помноживши ліву і праву частини на R15, отримаємо
,
де R15 * Im - амплітуда напруги.
Рішення рівняння має вигляд
,
де - постійна часу RC-ланцюга, що складається з резистора R15 і конденсатора С4, с;
T - період, с.
=
с
Графік представлений на рис. 4.2.
6. РЕЛЕЙНИЙ ЕЛЕМЕНТ
6.1 Пристрій і принцип дії
Релейні елементи являють собою багатокаскадні підсилювачі постійного струму, охоплені позитивним зворотним зв'язком. Принцип дії компаратора заснований на порівнянні двох напруг.
При досить повільно змінному вхідному сигналі фронт напруги на виході компараторів в момент їх перемикання не буде прямокутним. Зазвичай у вхідному сигналі є значні високочастотні складові (шум), які при досягненні вхідним сигналом рівня перемикання призводять до частих перемикань (вібрації) компаратора. Усунути це явище, тобто забезпечити релейность компаратора, можна шляхом введення позитивного зворотного зв'язку. При цьому після перемикання компаратора, його поріг перемикання знижується, тобто повернення його в попереднє стан відбувається при меншій напрузі, що забезпечує надійність перемикання і відсутність вібрації при наявності високочастотних перешкод. Компаратор з позитивним зворотним зв'язком, що має Гістерезисні характеристику перемикання виду, показаного на рис. 5.1, називається тригером Шмітта.
Рис. 6.1 Гістерезисні характеристика
6.2 Розрахунок параметрів релейного елемента <...
