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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

о< — :-----,

где М' — максимум модуля первой производной тока по времени, — 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