Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
1
BADANIE UKŁADÓW WZMACNIACZA OPERACYJNEGO
GENERATORY IMPULSOWE.
Układ całkuj cy ( integrator )
Wyka emy , e napi cie wyj ciowe integratora jest proporcjonalne do całki napi cia
wej ciowego .
Algorytm oblicze :
Równania Kirchhoffa :
Oczko A
U
we
- i
1
R
1
= 0 (14.1)
Oczko B
U
wy
- U
c
=0
(14.2) (14)
W zeł 1
i
c
+ i
1
= 0 (14.3)
Jednocze nie zale no mi dzy napi ciem a pr dem kondensatora jest nast puj ca :
( )
U t
c
i dt
c
c
=
1
(15)
Rozwi zuj c układ równa (14) i uwzgl dniaj c zale no (15) otrzymujemy ostateczny wzór
okre laj cy napi cie wyj ciowe integratora :
( )
U
t
C
U
R
dt
R C
U dt
wy
=
−
= −
1
1
1
1
1
1
(16)
Iloczyn R
1
c =T - oznacza stał czasow układu całkuj cego . T - jest głównym parametrem
okre laj cym integrator .
Odpowied układu całkuj cego na wymuszenie skokowe
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
2
Napi cie wyj ciowe przy pobudzeniu układu przez sygnał skokowy okre li mo na ze
wzoru :
( )
U
t
U
RC
t
wy
o
= −
× (17)
Integrator znajduje zastosowanie w układach pomiarowych ( np. woltomierz cyfrowy ) ,
automatyki przemysłowej . Jest podstawowym blokiem maszyny analogowej .
Układ ró niczkuj cy idealny
Post puj c analogicznie jak w przypadku integratora mo na wykaza , e chwilowe
napi cie wyj ciowe U
wy
(t) okre la zale no :
( )
( )
zU
t
dU
t
dt
wy
we
=
(18)
Odpowied układu ró niczkuj cego na skok jednostkowy jest funkcj
δ Diraca rys.18.
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
3
Funkcj Diraca definiuje si jak poni ej :
( )
δ
t
= ∞
0 dla t < 0
dla t = 0
0 dla t > 0
Ze wzgl du na wra liwo układu ró niczkuj cego na zakłócenia i trudno realizacji
praktycznej , idealnego układu ró niczkuj cego praktycznie si nie stosuje .
!
"
#
!
$ !
#
%&
' &
(
)
#
* +
& %,) ' -
β&
' .
β&
(
#
&
(
' &
'
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
4
/
!
+ $
#
%
0)
1
#
&
(
2 3 4 %
) 5
#
#
* +
%
6
7)
Uc t
Uwy
Uwy
e
Uc
e
Uwy
Uwy
e
t
RfC
t
RC
t
RC
( )
( )
(
)
max
max
max
max
=
−
⋅
+
=
−
− ⋅
⋅
−
−
−
0
1
β
6
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
5
'
6
#
* +
& %
6
) '
β&
(
6
!
!
* +
6
Uc t
Uwy
Uwy
Uwy
e
t
RC
( )
(
)
max
max
max
1
1
1
=
=
−
+ ⋅
⋅
−
β
7
!
+
6
t
Rf C
1
1
1
=
⋅ ⋅
+
−
β
β
0
8
6
#
9
* + %:
;
< :
"
)
#
#
*
&
' &
#
$
#
% ==
)
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
6
5
#
4 > 2 3 ?
&
@
#
*
#
%
)
Uc t
Uwy
Uwy
e
t
RCf
( )
(
)
min
min
=
−
+ ⋅
⋅
−
β
1
A
7
#
* +
;
V
V
A
3
≥
%9 8 ,)
@
&
' &
(
4
7
!
+
Uc t
Uwy
Uwy
Uwy
e
st d
t
RfC
Okres
T t
t
RfC
t
RCf
( )
(
)
ln
ln
min
min
min
2
2
1
2
1
1
1
2
1
1
2
= + ⋅
=
+
+ ⋅
⋅
=
⋅
+
−
= + =
⋅
+
−
−
β
β
β
β
β
β
/ 5 /
/ 6 /
I generacji drga przez multiwibrator jest sum czasów t i t
/ 7 /
1
2
B
β ' , AC7
/ ' 72 34
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
7
4
6
'
7
#
6 7
"
+
!
+
D
B
6
B
7
%=
)
#
2 3
6
4 > B
0
B
A
&
%==
)
2 3
7
4 > B
0
B
A
&
@
#
B
0
B
A
*
# +
&
(
&
E
*
T
Rf
Rf
C
R
=
−
⋅ ⋅
+
−
+
(
)
ln
;
1
2
2
1
1
β
β
β
=
R
R
1
1
F
B
#
!
*
E
# +
$
#
E
$
$
&
%
C)
#
3
B
!
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
8
G
6
/
!
*
H
Czas
C
R
To = Rf
ln
1
1 -
=
R
R
/ 9 /
1
1
⋅ ⋅
+
β
β
;
2
B
β ' , C07
/
' 2 3 4
!
* +
$
$
/
!
# +
$
&
?
?
3
3
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
9
!
6
"
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
10
&
+ 9
' , & ' - 6D:
+
#
*
%&
)
%& )
;
#
#
* +
E
&
+ 9
' ,
#
& ' - D . 6D :
6:
+ #
* +
$
E
9
' ,
/
6
&
I: J
D
C
H
F
K
6,
66
67
60
6A
6D
3 IL J
7
"
#
&
+ & ' - 6D:
#
9
' %.D . D):
6:
+ #
* +
$
E
& ' - 6D:
/
7
9
I: J
.D
.A
.0
.7
.6
,
6
7
0
A
D
3 IL J
@
+ $
$ 6 7
B
+
E
$ #
*
E
& ' 6D: > 9
'
:
*
$
$
1
0
"
1
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
11
&
+
#
& ' - 6D:
@
*
+
9
' D:
#
*
6 7,, L
7 6,,, L
0 D,,, L
6 7
+
$
6
7
0
A
+
* +
&
+
#
& ' - 6,:
4 #
* +
E
$
+
+
* +
/
!
+
A
"
;
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
12
&
+
#
- 6D:
@
*
+
#
$ #
* $
6 3 ' 6,,L
7 3
' 6,,,L
0 3
' D,,,L
1
+
0
!
$
$
$ %0
!
*
* 4 )
+
$
6
7
0
+
$
B
#
* 3
' 6,,, L
*
#
*
%
7)
*
%
66)
* +
$
*
+
*
$
1
+
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
13
%
@
#
*
=
3
*
#
Uwy t
Em
T
t Uwyo
( )
= −
+
Po czasie t = T osi gnie ono warto :
Uwy(T) = Uwyo - Em
D
&
"
;
!
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
14
&
+
#
1
o
Uz = 15V
2 Uz = 10V
o
±
±
@
*
!
! +
#
*
6 3 ' 6,,L
7 3 ' 6 L
0 3 ' 0 L
. 1
+
$
!
$
$
$ % !
* 4 )
. @
+
# +
*
%
6)
*
%
7)
.
+
$
. @
+
'
(
)
&
* + ,
B
$
*
*
#
!
! +
M . N
Politechnika Warszawska - Instytut IM w Płocku, Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
15
@
#
#
- ) .
. ///
& $
M N
+
+
6 ;
6
3
6 ;
#
#
* +
E
6 O
#
7 ;
7 1
0 ;