Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


√енераторы с аналоговым вычислителем




Ќизкочастотные синусоидальные колебани€ можно формировать также с помощью операционных усилителей, воспользовавшись дифференциальным уравнением синусоидальных колебаний.

решением которого €вл€етс€

“ак как операционные усилители лучше интегрируют, чем дифференцируют, преобразуем дифференциальное уравнение в уравнение с двойным интегралом и получим:

Ёто интегральное уравнение описывает схему, состо€щую из двух интеграторов и одного инвертирующего операционного усилител€. “акое решение дает целый р€д различных возможностей. ƒл€ этой цели наиболее хорошо подходит генератор, схема которого приведена на рис. 28. ¬ ней затухание

а резонансна€ частота составл€ет

ѕри этом выходное напр€жение, имеет вид:

»звестно, что с помощью коэффициента a можно измен€ть затухание колебаний. ѕри установке движка потенциометра P вправо до упора будет a = 1, а при установке его влево Ц значение a = Ц1. ¬ среднем положении движка R будет равн€тьс€ нулю.

–исунок 28 -ѕрограммируемый генератор колебаний на ќ”

 

«атухание можно устанавливать между положительными и отрицательными значени€ми. ƒл€ a= 1 амплитуда колебаний после 20 периодов увеличиваетс€ в е раз, дл€ a= Ц1 амплитуда уменьшаетс€ в е раз. ƒл€ a= 0 получаем колебани€ без ослаблени€, что имеет место только в идеале. Ќа практике при a= 0 колебани€ ослаблены наименее всего. ƒл€ получени€ в этом случае колебаний с посто€нной амплитудой, нужно устанавливать коэффициент a на малое положительное значение. Ёта установка настолько критична, что не удаетс€ длительное врем€ поддерживать амплитуду посто€нной. ќднако чтобы достичь этого, приходитс€ использовать устройства дл€ автоматической регулировки амплитуды.  роме того, можно, как в генераторе с мостом ¬инаЦ–обинсона (см. рис. 27), измер€ть напр€жение на выходе выпр€мител€ и в зависимости от разницы между ним и эталонным напр€жением регулировать амплитуду колебаний.  ак мы видели, посто€нна€ времени регулировани€ должна выбиратьс€ большой по сравнению с периодом колебаний, чтобы регулировка амплитуды не послужила причиной искажений. Ёто требование на частотах менее 10 √ц всегда т€жело выполнимо.

“рудности возникают потому, что дл€ измерени€ амплитуды колебаний требуетс€ некоторое врем€. ѕроблема решаетс€, если измер€ть амплитуду в любой момент времени. Ёто используетс€ в схеме, приведенной на рис.14.28. ¬ случае усилени€ гармонических колебаний можно записать:

“еперь амплитуду можно определ€ть в каждый момент, так как справедливо следующее выражение:

¬идно, что выражение

зависит только от амплитуды колебаний и не зависит от фазы. ѕолучаетс€ чисто посто€нное напр€жение, которое не требует фильтрации и может сравниватьс€ непосредственно с эталонным напр€жением.

—хема генератора, использующего идеи аналогового компьютера, амплитуда которого регулируетс€ согласно описанному принципу, представлена на рис. 29. √енератор обладает следующими основными параметрами:

Х частота:

Х амплитуда:

 

јналоговые умножители M 1 и M 2 вычисл€ют квадрат U 1 и соответственно U a. –езультирующие напр€жени€ суммируютс€ с эталонным напр€жением Uref на инвертирующем входе регулирующего операционного усилител€ OV4. ¬ыходное напр€жение U 3 устанавливаетс€ таким, что

«веном R 3 C 1 устанавливаетс€ посто€нна€ времени регулирующего усилител€. Ќа выходе умножител€ ћ 3 напр€жение равно UaU 3/ E. ќно будет вместо напр€жени€ потенциометра P присоедин€тьс€ к резистору сопротивлением 10 R (см.рис. 28). ѕри этом создаетс€ затухание a= U 3/ E. ≈сли амплитуда увеличиваетс€ значит

¬следствие этого U 3, и также a станов€тс€ отрицательными.  олебани€ в результате будут ослаблены. ¬ случае уменьшени€ амплитуды колебаний U 3

» a оказываютс€ положительными, что приводит к росту амплитуды.

 

–исунок 29-√енератор, использующий аналоговые вычислени€ с прецизионной регулировкой амплитуды

 

 роме удобства рассмотренного метода стабилизации уровн€ колебаний предоставл€ес€ еще одно преимущество: с его помощью можно реализовать почти идеальную частотную модул€цию. ¬ обычных LC- генераторах в этих цел€х приходитс€ варьировать значением L или C. ¬следствие этого измен€ютс€ мощность генератора и его амплитуда. ƒругими словами, присутствуют параметрические эффекты усилени€. ѕри моделировании дифференциального уравнени€ колебаний можно вли€ть на частоту колебаний изменением сопротивлений обоих резисторов R без вли€ни€ на уровень мощности. “ак как оба резистора присоединены соответственно к виртуальной Ђземлеї, дл€ частотной модул€ции можно использовать аналоговый умножитель, который включают перед резисторами. “огда формируетс€ выходное напр€жение:

ѕри этом сопротивлени€ резисторов R увеличиваютс€ в E/UST, раз, и получаетс€ частота колебаний:

 

котора€ пропорциональна отпирающему напр€жению USt.

„астотой можно управл€ть также цифровым способом, если заменить аналоговые умножители на цифроаналоговый преобразователь с интегратором. “огда возникает та же схема, что и при цифроаналоговом фильтре. Ётим способом можно перестраивать полосу частот в пределах от 1 до100 с высокой точностью. „тобы затухание генератора оставалось посто€нным в широком диапазоне частот, достаточно к добавочному резистору R 1 при OV3 подключить параллельно конденсатор небольшой емкости. ќн скомпенсирует рост затухани€ на более высоких частотах, вызванный набегом фазы операционных усилителей.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-06; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 888 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—лабые люди всю жизнь стараютс€ быть не хуже других. —ильным во что бы то ни стало нужно стать лучше всех. © Ѕорис јкунин
==> читать все изречени€...

2009 - | 1948 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.009 с.