Файл: Вопросы технологии машиностроения и радиотехники [сборник статей]..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2024
Просмотров: 65
Скачиваний: 0
Л.1 — 0,043 Екдоп •/ к доп и Р„2— 0,293РКдоп
КПД каскада (без учета мощности, развиваемой в'сопротив-
лениях Р* и Рэ) /П= — |
= — дЕ!макс |
. = |
------------------- |
|
||||||
|
|
ф |
31 ‘ |
Р0 |
(Е + |
иост)1п |
(1 + « ) ( ! + |
у) |
|
|
при оптимальном |
режиме и а = 0 и у = 0 равен |
2дОпт=0,086 = |
||||||||
= 8,6% . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Y |
|
|
Коэффициент усиления каскада, |
равный К— |
|
|||||||
|
-----;— ^ -------, |
|||||||||
меньше |
максимального |
теоретически |
|
& Н + |Гк+ &22 |
||||||
возможного |
значения |
|||||||||
к |
_ |
У 2 1 |
р Х + У SiiISt |
х + У |
раз, т. е. в приведенной |
|||||
|
НаКС |
gH + ^22 |
- X + g t t /gr |
X |
|
|
|
|
||
предельном случае в 1,71 раза. |
|
|
|
|
|
|||||
|
На рис. 3—7 привёдены зависимости коэффициентов у, р, q, г |
|||||||||
и s от нормированной нагрузки х, построенные для |
различных |
|||||||||
значений параметров а и у. |
|
реостатно-емкостного кас |
||||||||
|
Если на. сопротивлении нагрузки |
|||||||||
када Рн требуется получить заданную |
мощность |
рн при мини |
мальном напряжении источника питания, то следует, задавшись коэффициентом а (обычно в пределах 0,05—0,15), определить
сопротивление в цепи коллектора по формулеРк = |
РНУ 2/(1 + а), |
ток покоя коллектора / п = 1 ” (V~2 + V 1 + а |
) |
в 2 [V 2 + V 1 + а ) л/-п—п-
и напряжение Е = —--------------------у Рн Рн 1 — а
Если при получившейся эквивалентной проводимости выход ной цепи g'B=g'H+^K+g,22 частотные искажения в области верх них рабочих не будут превосходйть допустимой величины, то вы бор соротивления Рк можно считать законченным.
|
|
ЛИТЕРАТУРА |
|
1. |
Цык ин Г. |
С. Электронные усилители. Изд. «Связь», |
1965. |
2. |
М а м о н к и н |
И. Г. Усилительные устройства. Изд. |
«Связь», 1966. |
КАПЛАН Л. М.
ИЗМЕРИТЕЛЬ МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Предложена 'функциональная схема цифрового ам первольтметра мгновенных значений периодических сиг налов. Оценены погрешности и частотный диапазон.
Иллюстраций 1. Библиографий 5. |
\ |
При определении динамического цикла магнитного |
гистере |
зиса по точкам измерение мгновенного значения намагничиваю щего тока производят следующим образом. С помощью катушки
взаимной |
индуктивности |
дифференцируют |
намагничивающий |
||||||||
|
|
|
|
ток, а напряжение пропор- |
|||||||
|
|
|
|
циональное производной то |
|||||||
|
|
|
|
ка по времени |
интегрируют |
||||||
|
|
|
|
за половину пероида пере- |
|||||||
|
|
|
|
магничивания |
фазочувстви |
||||||
|
|
|
|
тельным |
вольтметром |
[1]. |
|||||
|
|
|
|
Учитывая |
|
относительно |
|||||
|
|
|
|
большую |
погрешность |
по |
|||||
|
|
|
|
следнего, а также частотную |
|||||||
|
|
|
|
и фазовую погрешности ка |
|||||||
|
|
|
|
тушки |
взаимной |
индуктив |
|||||
|
|
|
|
ности, |
погрешность измере |
||||||
|
|
|
|
ния |
мгновенного |
значения |
|||||
|
|
|
|
тока |
составляет |
3—5% |
в |
||||
|
|
|
|
звуковом |
диапазоне |
частот. |
|||||
|
|
|
|
Повышения точности бо |
|||||||
|
|
|
|
лее, чем на порядок, |
можно |
||||||
|
|
|
|
добиться, измеряя мгновен |
|||||||
|
|
|
|
ное |
значения |
падения на |
|||||
|
|
|
|
пряжения |
на |
образцовом |
|||||
|
|
|
|
безреактивном |
резисторе в |
||||||
|
|
|
|
намагничивающей цепи |
по |
||||||
|
|
|
|
средством аналого-цифрово |
|||||||
|
|
|
|
го преобразователя |
пораз |
||||||
|
|
|
|
рядного |
уравновешивания. |
||||||
|
|
|
|
При этом каждый шаг урав |
|||||||
|
|
|
|
новешивания |
осуществляет |
||||||
|
|
|
|
ся один раз за период пере- |
|||||||
|
Рис. |
1 |
|
магничивания при заданном |
|||||||
|
|
|
|
значении фазы. |
|
|
схе- |
||||
ма цифрового амперметра |
Функциональная |
|
|||||||||
мгновенных |
|
значений, |
реализую- |
||||||||
щего упомянутый способ, |
и |
временные |
|
диаграммы |
приведе- |
||||||
ны на |
рисунке. |
В моменте, времени |
|
4, |
соответствующие |
149
выбранной фазе |
ср Ць=ср/и + 2йя/ю, |
где k = l , 2, ... |
п и о — |
круговая частота |
перемагничивания) |
и генерируемые |
схемой |
синхронизации СС, происходит по одному шагу уравновеши вания. В зависимости от результата сравнения, определяемого компаратором К, мгновенного значения падения напряжения на образцовом безреактивном резисторе R в момент сравнения и напряжения с выхода двоичного цифро-аналогового преобразо вателя ЦАП на первом шаге уравновешивания, при k— \, логи ческое устройство ЛУ соответствующим образом изменяет состо яние старшего разряда двоичного регистра Р. При этом изменя ется значение напряжения на выходе ЦАП, пропорциональное содержащемуся в регистре двоичному числу и напряжению ис точника образцового напряжения ИОН. На следующем шаге уравновешивания, при k— 2, изменяется состояние второго по старшинству разряда регистра, — и так до тех пор, пока разность между сравниваемыми напряжениями не станет меньше мини мального дискрета напряжения на выходе ЦАП. После этого дво ичное число, содержащееся в регистре Р и представляющее циф ровой эквивалент мгновенного значения намагничивающего тока, преобразуется в десятичное число, индицируемое на цифровом табло ТЦ.
Оценим погрешность, частотный диапазон и время измерения описанного устройства. Выделим следующие составляющие по грешности.
1. Погрешность ЦАП составляет [2]
6i = 0,02 — 0,002%.
2. Погрешность компаратора К, выполненного на основе ин тегральных усилителей постоянного тока, при разрешении на звуковых частотах в единицы микровольт и измеряемом падении напряжения на резисторе R в десятки милливольт составит
62< 0 ,0 1 — 0,1%.
3.Погрешность источника образцового напряжения ИОН не превышает [3]
63< 0,005 — 0,01%.
4. Частотная погрешность, вызываемая изменением входного сигнала за конечное время сравнения т для синусоидального то ка частотой со, определяется аналогично погрешности стробоско пического преобразователя [4]
g _ ^ |
sin со т/2 |
|
со т/2 ’ |
и при малых значениях погрешности |
|
6 « |
(сот2/24. |
Для |
частоты перемагничивания 20 кГц и tвремени сравнения |
г= 3 |
0 нс получим |
|
64 = 0,0001%. |
150
5. Погрешность, обусловленная флуктуацией момента сравне ния по оси времени, определяемая как отношение максимальной погрешности к амплитуде измеряемого тока, составит
с.М '-М
о< — :-----,
где М' — максимум модуля первой производной тока по времени, 1т— амплитуда намагничивающего тока,
At— максимальная величина флуктуации. Для синусоидального тока
б ^ соД^.
Используя в схеме синхронизации СС интегральные схемы с временем задержки 3—5 нс, можно снизить величину флуктуа ций до 1—2 нс, откуда при частоте перемагничивания 20 кГц по лучим
65< 0 ,0 1 — 0,02%.
6.Наконец, погрешность без'реактивного резистора как пре образователя тока в напряжение составляет [5]
б6^0,02% .
Оценим результирующую относительную погрешность изме рения как
тогда
6 ^ 0 ,0 3 — 0,1%.
Максимальное время измерения tm, очевидно, равно произве дению числа всех шагов уравновешивания п, т. е. числу разрядов регистра Р и ЦАП, на период наинизшей частоты перемагничи вания. При п = 15 и промышленной частоте получим £т = 0,3 с.
Измеряемый сигнал может иметь постоянную составляющую. Рассмотренное устройство может быть использовано в качестве цифрового вольтметра мгновенных значений периодических сиг налов. Его погрешность при этом будет меньше, а частотный ди апазон— шире за счет отсутствия преобразователя тока в на пряжение.
Выводы. 1. Предложена функциональная схема цифрового измерителя мгновенных значений тока и напряжения с погреш ностью 0,03—0,1% в диапазоне частот 50 Гц—20 кГц при време ни измерения не более 0,3 с.
2. Существенным преимуществом рассмотренного устррйства является возможность измерения сигналов с постоянной состав ляющей, что необходимо при определении несимметричных цик лов магнитного гистерезиса.
151
|
|
ЛИТЕРАТУРА' |
1. |
Ч е р н ы ш е в |
Е. Т. и др. Магнитные измерения. Изд-во Комитета стан |
дартов, М., 1969. |
М. М. и др. Прецизионный цифро-аналоговый преобра |
|
2. |
К а р л и н е р |
зователь. «Автометрия», № 2, 1972.
3. Х р и з м а н С. С. Цифровые измерительные приборы и системы. Спра
вочник. Наукова думка, Киев, 1970.
4. В ол В. А. К теории стробоскопического осциллографирования. «Радио техника». № 8, 1958.
5. Основы электроизмерительной техники. Под ред. Левина М. И. Энер гия, М., 1972.
КАПЛАН Л. М.
ПРЕЦИЗИОННЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ФЕРРОМЕТР
Предложена функциональная схема автоматическое го феррометра для определения и регистрации семейст ва динамических циклов магнитного гистерезиса в диа пазоне двуковых частот с погрешностью десятые доли процента.
Иллюстраций 1. Библиографий 4.
Для определения семейства динамических циклов магнитного гистерезиса (ДЦМГ) ферромагнитных материалов в области звуковых частот перемагничивания используют феррометры на основе фазочувствительных вольтметров [1, 2]. Погрешность оп ределения координат ДЦМГ при этом достигает 6% [3]. Такая невысокая точность вызвана следующими обстоятельствами: во-первых, влиянием остаточных параметров аналоговых ключей (электронных или механических) в управляемом выпрямителе на входе фазочувствительного вольтметра; во-вторых, необходи мостью двойного преобразования намагничивающего тока,— дифференцирования его катушкой взаимной индуктивности и за тем интегрирования напряжения, пропорционального производ ной, фазочувствительным вольтметром за половину периода пе ремагничивания,— для определения мгновенного значения на пряженности поля.
Для определения семейства ДЦМГ и нанесения его на бума гу требуется несколько часов.
С целью повышения точности, автоматизации процесса изме нения и регистрации результатов нами предложен автоматиче ский феррометр, функциональная схема которого изображена на рисунке. Работа феррометра происходит следующим образом.
Выходной сигнал звукового генератора ЗГ ослабляется дис кретным делителем напряжения ДДН с коэффициентом переда
152