Динамо-машины  Статические характеристики элементов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 [ 104 ] 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

и амплитуда выходного сигнала, т. е происходит ослабление передаваемого сигнала. Следовательно, введение как дифференцирующего контура, так и других корректирующих контуров всегда связано с необходимостью введения дополнительного усиления (специальный усилитель или повышение коэффициента усиления, уже имеющегося в схеме) для восстановления прежнего уровня сигнала.

Если требуется, чтобы выходное напряжение было пропорционально как производной от входного напряжения, так и самому входному напряжению, то применяется схема, изображенная на рис. 186, с.

Рис. 186. Последовательные корректирующие цепи: о - дифференцирующая; б - интегрирующая

Выражение передаточной функции для этого случая будет

(362)

ктр +1

вместо выражения (358) для идеального стабилизирующего звена.

Дифференцирующие контуры являются фильтрами верхних частот, так как интенсивность выходного сигнала в установившемся режиме оказывается тем более высокой, чем выше частота этого сигнала. Однако для высоких частот контур теряет свои дифференцирующие свойства. Действительно, если аТ gt; 1, то передаточная функция дифференцирующего контура принимает вид

W (р) 1,

гак как для высоких частот последовательно включенный конденсатор представляет собой малое сопротивление.

Поскольку спектр помех обычно захватывает более высокие частоты, чем полезный сигнал, уровень помех на выходе дифференцирующего контура оказывается более высоким, чем на входе.

4. ИНТЕГРИРУЮЩИЕ КОНТУРЫ

Интегрирующие контуры фактически представляют собой филь тры низких частот. Простейшим интегрирующим контуром является рассмотренная ранее (как пример апериодического звена) схема, представленная на рис. 22, передаточная функция которой согласно выражению (15) имеет вид

в диапазоне достаточно высоких частот, для которых справед лнво соотнощение

озТ raquo; 1,

аналитическое выражение амплитудно-фазовой характеристики контура будет

laquo;(/ laquo;) = -w+T-i = (363)

что соответствует аналитическому выражению амплитудно-фазовой характеристики идеального интегрирующего звена с передаточной функцией вида (.357). Нетрудно видеть, что с повышением частоты интенсивность выходного сигнала понижается.

Отмеченные свойства интегрирующих контуров определяют их назначение. Они вводятся в состав регулятора для понижения уровня высокочастотных помех, а также для повышения точности системы прл медленно меняющихся воздействиях.

Если требуется, чтобы выходное напряжение содержало как составляющую, пропорциональную интегралу от входного напряжения, так и составляющую, пропорциональную самому входному напряжению, то применяется схема, изображенная на рис. 186, б. Передаточная функция такого контура имеет вид

{Р) = Щ, (364)

где . ,

Т = ГгС,

вместо выражения (359) для идеального интегрирующего звена такого типа.

Нетрудно видеть, что приближенное воспроизведение указанного выражения будет иметь место для сравнительно высоких (но не очень высоких) частот.

5. ОБЩИЙ СЛУЧАЙ КОРРЕКТИРУЮЩИХ КОНТУРОВ

В некоторых случаях может возникнуть необходимость применения более сложных корректирующих устройств, чем рассмотренные выше.

Примером такой усложненной корректирующей цепи является интегро-дифференцирующий контур, схема которого приведена

на рис. 187, а; передаточная функция имеет вид

KTiTf + (Ti + КТ)р+К

i Ч-г

Рис. 187. Интегро-дифференцирующий контур

Этот контур воспроизводит передаточную функцию (360) со значительными ошибками. При частотах входного сигнала сй=Оисй=оо, а также при некоторой промежуточной частоте выходной сигнал контура находится в фазе с входным.

Наибольшая интенсивность суммарного выходного сигнала ин-тегро-дифференцирующего контура наблюдается на сравнительно высоких частотах, когда контур работает как дифференцирующий, и на сравнительно низких частотах, когда контур работает как интегрирующий. Промежуточная область частот дает ослабленный выходной сигнал.

6. АКТИВНЫЕ КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ЦЕПИ

Известно, что требование точного выполнения заданной передаточной функции приводит к сильному ослаблению выходного сигнала корректирующей цепи. Поэтому на выходе корректирующей цепи приходится включать усилитель.

Иногда корректирующую цепь и усилитель объединяют, т. е. те или иные элементы схемы (например, г и С) корректирующего контура одновременно являются элементами обратной связи усилителя. Такие схемы обычно называют активными корректирующими цепями, поскольку в подобных схемах содержится внутренний источник питания.

В активных корректирующих цепях обычно применяются многокаскадные электронные усилители постоянного тока, в цепи обратной связи которых включается корректирующий контур. При достаточно большом коэффициенте усиления по напряжению Kv