Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Измайлов А.Ф. Аналоговые вычислительные машины и их применение в ВМФ учебное пособие с элементами программированного обучения

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
6.76 Mб
Скачать

Ua

Рис. 2.52

98

11л R2 ~U^ R,

 

 

 

r, +r 2

 

(2.28)

 

 

 

 

U =

При отсутствии входного сигнала

/ /

9

иёы=0

, так как

 

 

Л

wAo

 

 

 

 

 

 

W

z - W

r O

 

(2.29)

 

 

 

 

 

Эта зависимость является аналитическим условием

уничтожения постоянной

составляющей.

 

 

 

Однако в процессе эксплуатации УНТ ни одна физи­

ческая

величина,

входящая в условие

(2 .29),

не

остает­

ся постоянной. Изменение характеристик ламп, происходя­ щее в результате нагрева, старения, нестабильности на­ пряжения накала и других причин, колебания анодного и компенсационного напряжения, изменения величин сопроти­ влений Ra , Rt и R2 - все это нарушает условия компенсации постоянной составляющей и ведет к самопро­ извольному появлению выходного сигнала, не зависящего от напряжения C/gx . Этот сигнал называют "дрейфом нуля" усилителя. Он присущ любому способу компенсации посто­ янной составляющей. Все они предполагают уравновешива­

ние каких-то сигналов. Их величина, зависящая от

пара­

метров

схемы, с течением времени изменяется, что

и на­

рушает

условия настройки схемы "на ноль".

 

Описывая работу УПТ или операционных блоков,

"дрейф

нуля" "приводят ко входу", считая, что собственно уси­ литель является бездрейфовым, а к его входу приложено

напряжение "дрейфа" ( е$р

) (рис.

2 .53).

"Дрейф нуля" является

одним из

основных источников

погрешности решения задач на АВМ, и для борьбы с ним предусматривается ряд мер.

По способу компенсации дрейфа операционные усили-

99

® - суммирование

Рис. 2.53

тели можно разделить на две группы:

-с параметрической компенсацией дрейфа нуля?

-с автоматическим регулированием нулевого уровня. Параметрическая или катодная компенсация заключает­

ся в том, что входной каскад усилителя выполняют на двойной лампе. Одна ее половина работает как усилитедь, а вторая вырабатывает сигнал, уменьшающий дрейф нуля первой.

Упрощенная схема типового (УПТ-4) усилителя с па­

раметрической компенсацией

изображена на рис.

2 .54 .

Для компенсации постоянной

составлящей

предназ­

начены делители

и

^

с

этой же

целью в выходном каскаде на катод подано компенсацион­

ное напряжение С/к < О

. Эти делители

использованы

также для формирования

смещения Uco

на сетках ламп

последущих каскадов. Для этого величины сопротивлений

выбираются из

условия

 

 

 

W W r V c o

Регулируемое

сопротивление

R v

используется для

установки "нуля" в ходе эксплуатации АВМ. Лампа J\i2

и делитель R

 

осуществляют катодную компенса-

К f

А

2

 

 

цию дрейфа входного каскада.

 

 

Каждый каскад усилителя изменяет полярность (фазу)

входного сигнала:

если6£х><9

»

потенциал сетки повы­

шается, анодный ток увеличивается, выходное напряжение становится меньше постоянной составляющей, а при ее компенсации - отрицательным.

Число каскадов в усилителе нечетное (УПТ-4 содер­ жит 3 каскада). Это облегчает реализацию отрицательной обратной связи, но придает усилителю инвертирующие свойства.

101

о*

Рис. 2.54

Рже. 2.55

Операционные усилители с автоматическим регулирова­ нием нулевого уровня представляют собой комбинацию усилителей постоянного и переменного тока. Схема уси­ лителя переменного тока дополнена модулятором, который преобразует постоянное напряжение в переменное, и де­ модулятором, выполняющим обратное преобразование

(рис. 2 .5 5 ). Схема носит

название усилитель с модуля­

цией и демодуляцией (УМДМ).

 

 

 

Синхронный вибратор (СВ) периодически заземляет

то входную, то выходную цепь.

Конденсатор

С2

либо

заряжается от напряжения

(/%

, либо разряжается че­

рез сопротивление Rz на

"землю". Конденсатор

С^

работает аналогично: заряд от напряжения

 

и по­

следующий разряд на "землю".

Сопротивления

Rt

и R2

предотвращают короткое замыкание входа и выхода; кон­ денсатор С3 не пропускает постоянную составляющую, которая появляется в выходном каскаде. УМДМ тлеет чет­ ное число каскадов, инвертирование входного сигнала происходит в результате противофазной коммутации.

Задание 10. Входное напряжение УМДМ изображается графиком рис. 2.56. Построить графики падения напряже­ ния i Rz и величины C/gblX .

ЮЗ

Решение представлено на графиках рис. 2 .57.

104

Синхронный вибратор перебрасывается с частотой 50-400 гц, и это ограничивает полосу пропускания УМДМ значениями ^?< 5-40 гц, что является наиболее суще­

ственным недостатком усилителя и приводит к необходимо*- сти использования УВДМ только в комбинации с УПТ. На рис. 2.58 представлена одна из наиболее распространен­ ных комбинированных схем. Коэффициент передачи полезно­ го сигнала для нее определяется формулой

Момi

j

l b y пт

 

* +

+

култр>

(2.30)

 

 

 

где (Ьумом+Окупт

-

коэффициент

передачи прямого

 

канала j

 

 

 

 

Р

-

коэффициент

передачи канала

 

обратной связи.

 

 

%

ёб1Х

Рис. 2.58

Прямой канал прохождения сигнала дрейфа образован УПТ, канал обратной связи - УЩШ и Z2 , отсюда коэф-

105

фицнент передача этого сигнала

^_ _______купт_________

^ЗР

l +(kgMoM+i)kynTfb

(2.31)

Из сопоставления полученных формул следует, что

полезный сигнал

усиливается в ( к уМо„ +

I ) раз больше,

чем напряжение

 

,

и относительное

влияние дрей­

фа заметно уменьшается,

поскольку обычно

куМо„ *

- 1000 - 6000. Комбинированный усилитель имеет весьма

широкую полосу

пропускания.

 

Типичным представителем УМДМ является

усилитель

УПТ-Ю (рис.2 .5

9 ),

применяемый, например,

в АВМ МПТ-9.

Усилители постоянного и переменного токов связаны в ней согласно показанному на рис. 2 .58 .

Усилитель постоянного тока выполнен аналогично УПТ-4, но катодной компенсации не имеет. Двойной триод

Л н

Л 12

используется

в качестве суммирующего каска­

д а.

УМДМ снабжен цепочкой

Rg С

для фильтрации высо­

кочастотных составляющих, которые возникают при работе синхронного вибратора. Усилитель переменного тока вы­ полнен как обычно.

Питание рассмотренных усилителей производится от стабилизированных электронных выпрямителей, которые поддерживают постоянство величины напряжения с высокой точностью ( d a - 0,01 т 0, 1* ) .

В схемах УПТ применяются высокостабильные сопротив­ ления с большим запасом по мощности и лампы, предвари­ тельно прошедшие 50-60 часовой тренировочный режим, в течение которого характеристики лампы в значительной мере стабилизируются.

Прогрев ламп всегда сопровождается изменением их характеристик, и поэтому усилители должны быть включены

106

107

Рис. 2.59

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ