Применение электронной техники

При создании систем управления электроприводом строительных машин, автоматического регулирования различных технологических процессов производства строительных материалов, теплогазоснабжения и водоснабжения городов часто оказывается, что получаемые в процессе измерений электрические сигналы малы по напряжению, току, мощности и требуют усиления. На рис. 6.20 приведен такой пример.

Рис. 6.20

С помощью проволочного тензорезистора, включенного в мостовую измерительную цепь, деформации железобетонных конструкций преобразуются в соответствующие электрические сигналы, которые желательно записать самопишущим прибором. Однако сигналы, снимаемые с измерительной цепи, являются маломощными и недостаточными для приведения в действие самописца. Поэтому они предварительно усиливаются электронным усилителем.

Усилитель электрических сигналов – устройство, предназначенное для увеличения таких параметров электрических сигналов, как напряжение, ток, мощность.

Основной параметр усилителя – коэффициент усиления, под которым понимают отношение измерения выходной величины усилителя к изменению входной величины. В соответствии с этим различают:

коэффициент усиления по напряжению ,

коэффициент усиления по току и

коэффициент усиления по мощности .

При необходимости большого усиления сигнал обычно усиливают ступенями. Схемы осуществляющие ступени усиления, называют каскадами. Коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов: . Различают каскады или усилители напряжения, тока, мощности. В многокаскадных усилителях, например, первые каскады могут быть каскадами усиления напряжения, а последний – каскадом усиления мощности.

Для улучшения показателей усилителя и придания ему некоторых специфических черт часто используют обратную связь. Под обратной связью понимают подачу части энергии (в виде напряжения, тока) с выхода усилителя через какую-либо цепь, называемую звеном обратной связи, обратно на вход усилителя (рис. 6.21, а). Обратная связь увеличивает либо уменьшает результирующий сигнал на входе усилителя и соответственно обусловливает увеличение или уменьшение коэффициента усиления. В первом случае обратную связь называют положительной, во втором – отрицательной.

Коэффициент усиления усилителя с обратной связью определяется соотношением

,

где - коэффициент усиления усилителя без обратной связи; коэффициент передачи звена обратной связи (например, ). Знак минус в этой формуле имеет место при положительной связи, а знак плюс – при отрицательной.

Современный операционный усилитель (рис. 6.21, б) представляет собой интегральную микросхему усилителя постоянного тока с двумя дифференциальными входами и одним общим выходом.

а б

Рис. 6.21

Один из входов называют инвертирующим (-), другой – неинвертирующим (+). Сигналу на инвертирующем входе соответствует сигнал на выходе усилителя в противофазе по отношению к входному сигналу. Сигналу на неинвертирующем входе соответствует сигнал на выходе в той же фазе. Коэффициент усиления по напряжению операционных усилителей (ОУ) обычно лежит в пределах 10⁴ – 10⁶. Постоянная времени составляет несколько микросекунд.

Современные ОУ в виде интегральных микросхем являются универсальными многоцелевыми базовыми элементами. Их применяют не только в качестве усилителей, выполняющих указанные операции, но и элементов сравнения в системах автоматического регулирования, ограничения сигналов, формирования напряжения в прямоугольной или пилообразной формы, а также в схемах стабилизации напряжения и т.д.

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

 

Инженерная школа

 

Материалы для практических занятий

по дисциплине “Электротехника и электроника”

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Cущностные характеристики техники
2. I. Техники безопасности при подготовительных работах.
3. Аналитические процедуры и их применение в проведении аудиторских проверок. ФП(С)АД №20 «Аналитические процедуры»
4. Ауксины. Химическая природа, биосинтез, физиологическая роль, практическое применение.
5. Б. Эксперименты с применением приспособлений, приборов
6. Бюджетные нарушения и применение бюджетных мер принуждения – понятие, нормативно-правовое регулирование.
7. Вмешательство коучинга: применение ободряющих убеждений
8. Возможно ли применение видеозаписи при освидетельствовании
9. Вопрос № 1. Мореходные качества объектов морской техники.
10. Вывод закона Ома на основе электронной теории электропроводности металлов.
11. Выработка правильной техники
12. Высокая печать (способ и применение)