ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्सवर वर्तमान रेग्युलेटर तयार करण्याची प्रक्रिया सुलभ करण्यासाठी, आम्ही त्याचे PF (8) खालीलप्रमाणे बदलतो:

(8")

(8") मधील पहिली संज्ञा isodromic आणि aperiodic links चे उत्पादन आहे, दुसरी aperiodic link आहे, तिसरी inertial differentiating link आहे. Electronics कोर्सवरून तुम्हाला ऑपरेशनल amplifiers वर या लिंक्स कसे एकत्र करायचे हे माहित आहे.

आकृती 10 - ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्सवरील वर्तमान नियामक

सर्किट, जसे पाहिले जाऊ शकते, तीन समांतर शाखांचा समावेश आहे, ज्या ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरवरील इनव्हर्टिंग अॅडरला आउटपुटद्वारे बंद केल्या जातात, त्यामुळे आउटपुट सिग्नल u 2 इनपुटच्या सापेक्ष उलटे केले जाईल u 1 . मंजूरी आवश्यक असल्यास u 1 आणि u 2 अॅडरच्या आउटपुटवर अतिरिक्त इन्व्हर्टर स्थापित करणे आवश्यक असेल. हे तंत्र सर्किटच्या मधल्या शाखेत लागू केले गेले होते, कारण एपिरिओडिक लिंक इनव्हर्टिंग ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरवर तयार केली गेली आहे. वरची शाखा पीएफसाठी जबाबदार आहे
. आयसोड्रोमिक आणि एपिरिओडिक लिंक्सचे उत्पादन त्यांच्या सर्किट्सला इनव्हर्टिंग ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्सवर मालिकेत जोडून तयार केले जाते आणि प्रत्येक लिंक सिग्नलला उलटी करत असल्याने, वरच्या शाखेचे इनपुट आणि आउटपुट जुळणे आवश्यक नाही. खालची शाखा, जी इनर्टियल डायनॅमिक लिंक लागू करते, इनपुट सिग्नल उलटवत नाही.

चला सर्किटच्या पॅरामीटर्सची गणना करूया. अशी माहिती आहे

विचारल्यावर आर 1 =आर 3 =आर 5 = आर 8 =आर 12 =आर 17 =आर 18 = 500 ओम, आर१३ = ३०० ओम, आर 14 = 50 Ohm आम्हाला ते मिळते सह 1 ==
= 240 µF, सह 2 =सह 3 ==
= 10 µF, सह 4 =
=
= 40 µF, आर 2 = =
= 380 ओम, आर 4 =आर 6 =आर 9 =आर 10 =आर 11 =आर१६ = ५०० ओम, आर 7 = 110 ओम, आर 15 =
= =
= 310 ओम.

2.3AmLahx - एसिम्प्टोटिक पॅरामीटर्स तयार करण्यासाठी आणि इच्छित पॅरामीटर्सच्या पद्धतीचा वापर करून कंट्रोलर्सचे संश्लेषण करण्यासाठी एक प्रोग्राम

2.3.1 कार्यक्रमाबद्दल सामान्य माहिती

AmLAHX प्रोग्राम MatLab6.0 किंवा उच्च वातावरणात चालण्यासाठी डिझाइन केला आहे आणि वापरकर्त्याला खालील क्षमता प्रदान करतो:

GUI इंटरफेस आहे;

ट्रान्सफर फंक्शन्सच्या स्वरूपात निर्दिष्ट केलेल्या डायनॅमिक ऑब्जेक्ट्सचे एसिम्प्टोटिक एलएफसी बनवते;

विशिष्ट गुणवत्तेच्या निकषांनुसार परस्परसंवादीपणे ओपन-लूप सिस्टमचा इच्छित एलएफसी तयार करतो, यासह, प्रोग्राम वापरकर्त्यास नियंत्रण ऑब्जेक्टच्या एलएफसीच्या प्रकारावर अवलंबून वीण विभाग (त्यांचे उतार) निवडण्याची परवानगी देतो;

कंट्रोल ऑब्जेक्टच्या एलएफसीच्या ओपन-लूप सिस्टमच्या एलएफसीमधून स्वयंचलित वजाबाकी प्रदान करते आणि अशा प्रकारे कंट्रोलरचे एलएफसी तयार करून, एसिम्प्टोट्सची संयुग्मित फ्रिक्वेन्सी आणि उतार परत करते, जे वापरून त्याचे हस्तांतरण कार्य लिहिणे अगदी सोपे करते. कंट्रोलरचे एलएफसी (पुढील आवृत्त्यांमध्ये प्रोग्राम हे स्वयंचलितपणे करेल);

सर्व एलएफसी एसीम्प्टोट्सचे उतार दर्शविणारे प्लॉट केलेले आहेत; वापरकर्ता प्रत्येक एलएफसीचे रंग स्वतंत्रपणे तसेच आलेखावरील शिलालेखांचे स्वरूप (जाडी, उंची) निर्धारित करू शकतो.

2.3.2 प्रोग्राम कमांड लाइन

प्रोग्राम चालविण्यासाठी संपूर्ण कमांड लाइन आहे:

yy=amlahx( संख्या,गुहा, ध्वज, परम),

कुठे संख्याआणि गुहा- नियंत्रण ऑब्जेक्टच्या PF चे अनुक्रमे अंश आणि भाजक, संख्याआणि गुहामॅटलॅब फॉरमॅटमध्ये वेक्टर लिहिलेले असणे आवश्यक आहे (खाली उदाहरण पहा);

झेंडा- ऑपरेटिंग मोड (1 (डीफॉल्ट) किंवा 2);

परम- 6 घटकांचा (संख्या), 1, 2 आणि 3 घटकांचा सदिश, अनुक्रमे, OU, RS आणि CU च्या LFC ची जाडी आहे, 4, 5 आणि 6 हे या LFC चे रंग आहेत (डिफॉल्टनुसार, जाडी सर्व LFCs पैकी 1 आहे, रंग अनुक्रमे लाल, निळे आणि हिरवे आहेत) .

AmLAHXपॅरामीटर्सशिवाय ते डेमो मोडमध्ये कार्य करते, या प्रकरणात

संख्या= ,गुहा = ,झेंडा= 2.

नियंत्रण प्रणालींची विशिष्ट उपकरणे

नियामक

महत्वाचे कार्य आधुनिक प्रणालीऑटोमेशन हे त्याच्या निर्देशांकांचे नियमन आहे, म्हणजेच आवश्यक अचूकतेसह त्यांची आवश्यक मूल्ये राखणे. हे फंक्शन मोठ्या संख्येने विविध घटकांचा वापर करून लागू केले जाते, त्यापैकी नियामकांना सर्वोच्च महत्त्व आहे.

नियामकनियंत्रण प्रणालीच्या ऑपरेटिंग परिस्थितींनुसार आवश्यक असलेल्या गणितीय ऑपरेशन्सशी संबंधित नियंत्रण सिग्नलचे परिवर्तन करते. ठराविक आवश्यक ऑपरेशन्समध्ये खालील सिग्नल परिवर्तनांचा समावेश होतो: आनुपातिक, आनुपातिक-अविभाज्य, आनुपातिक-अविभाज्य.

अॅनालॉग रेग्युलेटरचा आधार एक ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर आहे - एक थेट वर्तमान अॅम्प्लिफायर, ज्यामध्ये फीडबॅकच्या अनुपस्थितीत, उच्च फायदा होतो. इंटिग्रेटेड ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्स मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर एक मल्टीस्टेज स्ट्रक्चर आहे ज्यामध्ये एक इनपुट डिफरेंशियल अॅम्प्लिफायर वेगळे करू शकतो ( DU) व्यस्त आणि थेट इनपुटसह, व्होल्टेज अॅम्प्लिफायर ( यूएन), उच्च लाभ आणि पॉवर अॅम्प्लिफायरची अंमलबजावणी करणे ( मन), ऑपरेशनल एम्पलीफायरची आवश्यक लोड क्षमता प्रदान करणे. ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरचे कार्यात्मक आकृती अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. ४.१. ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरचे सिंगल-चिप, लहान-आकाराचे डिझाइन पॅरामीटर्सची उच्च स्थिरता सुनिश्चित करते, ज्यामुळे उच्च डीसी गेन मिळवणे शक्य होते. रेखाचित्रातून मिळवलेले गुण Kl, K2, KZबाह्य सुधारणा सर्किट्स कनेक्ट करण्यासाठी डिझाइन केलेले जे उच्च फ्रिक्वेन्सीवर फायदा कमी करतात आणि अभिप्रायासह अॅम्प्लीफायरची स्थिरता वाढवतात. सुधारणा सर्किट्सशिवाय, पुरेशा उच्च फ्रिक्वेन्सीवर, जेव्हा जमा झालेला फेज लॅग 180° असतो, तेव्हा फीडबॅकचे चिन्ह बदलते, आणि मोठ्या लाभासह, ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर स्वयं-उत्तेजित होते आणि सेल्फ-ऑसिलेशन मोडमध्ये प्रवेश करते. अंजीर मध्ये. 4.1 खालील नोटेशन्स वापरल्या जातात: U p- अॅम्प्लीफायर पुरवठा व्होल्टेज; U ui- अॅम्प्लीफायरच्या व्यस्त इनपुटद्वारे इनपुट कंट्रोल व्होल्टेज; यू पॅक- अॅम्प्लीफायरच्या थेट इनपुटद्वारे इनपुट कंट्रोल व्होल्टेज; यू बाहेर- अॅम्प्लीफायर आउटपुट व्होल्टेज. वरील सर्व व्होल्टेज द्विध्रुवीय वीज पुरवठ्याच्या सामान्य वायरच्या तुलनेत मोजले जातात.

ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर कनेक्शन सर्किट अंजीर मध्ये दर्शविले आहेत. ४.२. ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरच्या विभेदक टप्प्यात दोन नियंत्रण इनपुट आहेत: संभाव्यतेसह थेट यू पॅकआणि संभाव्यतेसह उलट U ui(चित्र 4.2, ए).

अॅम्प्लिफायरचे आउटपुट व्होल्टेज लाभाचे उत्पादन आणि अॅम्प्लिफायर इनपुटच्या संभाव्य फरकाने निर्धारित केले जाते, म्हणजे

U out = k уо (U up - U уу) = k уо U у,

कुठे k uo- ऑपरेशनल एम्पलीफायरचा विभेदक लाभ; Uy- अॅम्प्लीफायरचे विभेदक इनपुट व्होल्टेज, म्हणजेच थेट आणि व्यस्त इनपुटमधील व्होल्टेज. अभिप्रायाच्या अनुपस्थितीत एकात्मिक ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्सचा विभेदक लाभ.

इनपुट व्होल्टेजशी संबंधित U vhpआणि U whiआउटपुट व्होल्टेज फरकाने निर्धारित केले जाते

U out = k up U in - k ui U in,

थेट इनपुट नफा कुठे आहेत k पॅकआणि व्यस्त इनपुटद्वारे k uiअॅम्प्लीफायर स्विचिंग सर्किटद्वारे निर्धारित केले जाते. अंजीर मध्ये दर्शविलेल्या थेट इनपुट स्विचिंग सर्किटसाठी. ४.३, b, लाभ सूत्राद्वारे निर्धारित केला जातो

,

आणि आकृतीमध्ये दर्शविलेल्या व्यस्त इनपुट स्विचिंग सर्किटसाठी. ४.३, व्ही, - सूत्रानुसार

विविध रेग्युलेटर सर्किट्स तयार करण्यासाठी, इनव्हर्स इनपुटसह ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर सर्किट वापरले जाते. सामान्यतः, नियामकांना एकाधिक इनपुट असणे आवश्यक आहे. पॉइंट 1 (चित्र 4.2,) ला इनपुट सिग्नल पुरवले जातात व्ही) वैयक्तिक इनपुट प्रतिकारांद्वारे. फीडबॅक सर्किटमधील जटिल सक्रिय-कॅपेसिटिव्ह प्रतिरोधांमुळे रेग्युलेटरची आवश्यक हस्तांतरण कार्ये प्राप्त केली जातात. Z osआणि इनपुट सर्किट्समध्ये झेड इन. आउटपुट व्होल्टेजचा उलथापालथ विचारात न घेता कोणत्याही इनपुटच्या सापेक्ष रेग्युलेटरचे हस्तांतरण कार्य

. (4.1)

ट्रान्सफर फंक्शनच्या प्रकारावर अवलंबून, ऑपरेशनल एम्पलीफायर एक किंवा दुसर्या फंक्शनल रेग्युलेटर म्हणून मानले जाऊ शकते. भविष्यात, नियामकांची अंमलबजावणी करण्यासाठी, आम्ही केवळ व्यस्त इनपुटवर आधारित सर्किट स्विच करण्याचा विचार करू.

आनुपातिक नियंत्रक (पी-कंट्रोलर) -हे अंजीर मध्ये दर्शविलेले घट्ट फीडबॅक op amp आहे. ४.३, ए. त्याचे हस्तांतरण कार्य

W(p) = k P, (4.2)

कुठे k P- पी-रेग्युलेटरचे गुणांक मिळवा.

ट्रान्सफर फंक्शन (4.2) पासून खालीलप्रमाणे, ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरच्या बँडविड्थमध्ये, P-रेग्युलेटरचा लॉगरिदमिक अॅम्प्लिट्यूड फ्रिक्वेन्सी रिस्पॉन्स (LAFC) वारंवारता अक्षाच्या समांतर आहे w, आणि टप्पा शून्य आहे (चित्र 4.3, b).

इंटिग्रल कंट्रोलर (आय-रेग्युलेटर)फिडबॅक लूपमध्ये कॅपेसिटर समाविष्ट करून प्राप्त केले जाते, जसे अंजीर मध्ये दाखवले आहे. ४.४, ए, इनपुट सिग्नल आणि कंट्रोलरचे हस्तांतरण कार्य एकत्रित करताना

, (4.3)

कुठे C os मध्ये T आणि = R- एकीकरणाची स्थिरता.

(4.3) पासून खालीलप्रमाणे, आउटपुट सिग्नलची फेज शिफ्ट समान आहे - p/ 2, LFC चा उतार -20 dB/dec आहे आणि लॉगरिदमिक फेज वारंवारता प्रतिसाद (LPFR) वारंवारता अक्षाच्या समांतर आहे w(चित्र 4.4, b).

आनुपातिक-अविभाज्य नियंत्रक (PI नियंत्रक ) P- आणि I- नियामकांच्या समांतर कनेक्शनद्वारे प्राप्त केले जाते, म्हणजे

ट्रान्सफर फंक्शन (4.4) एका ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरवर त्याच्या फीडबॅकमध्ये सक्रिय-कॅपेसिटिव्ह रिअॅक्टन्स समाविष्ट करून मिळवता येते Z os (p) = R os (p) + + 1 / (C os p), अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे. ४.५, ए.

त्यानंतर, (4.1) नुसार

,

कुठे T 1 = R os C os; C os मध्ये T I = R; k P = R os / R मध्ये.

PI कंट्रोलरची लॉगरिदमिक वारंवारता वैशिष्ट्ये अंजीर मध्ये दर्शविली आहेत. ४.५, b.

आनुपातिक विभेदक नियंत्रक (पीडी नियंत्रक)पी-रेग्युलेटर आणि डिफरेंशियल डी-रेग्युलेटरच्या समांतर कनेक्शनद्वारे प्राप्त केले जाते, म्हणजे

W PD (p) = k P + T D p = k P (T 1 p+1). (4.5)

अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, ऑप-एम्पच्या इनपुट रेझिस्टरशी कॅपेसिटर कनेक्ट करून हस्तांतरण कार्य (4.5) प्राप्त केले जाते. ४.६, ए. मग, (4.1) विचारात घेऊन, आपल्याकडे आहे

कुठे T 1 = R मध्ये C मध्ये; k P = R os / R मध्ये.

PD कंट्रोलरची लॉगरिदमिक वारंवारता वैशिष्ट्ये अंजीर मध्ये दर्शविली आहेत. ४.६, b.

आनुपातिक-अभिन्न-व्युत्पन्न नियंत्रक (पीआयडी नियंत्रक).हे रेग्युलेटर पी-रेग्युलेटर, आय-रेग्युलेटर आणि डी-रेग्युलेटर या तीन रेग्युलेटरच्या समांतर कनेक्शनद्वारे प्राप्त केले जाते. त्याचे हस्तांतरण कार्य फॉर्म आहे

. (4.6)

ट्रान्सफर फंक्शन (4.6) नेहमी PD कंट्रोलर आणि I कंट्रोलरच्या समांतर कनेक्शनद्वारे लागू केले जाऊ शकते, ज्यात अनुक्रमे, ट्रान्सफर फंक्शन्स (4.5) आणि (4.3) असतात. या प्रकरणात, तीन ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्स वापरून पीआयडी कंट्रोलर सर्किट लागू केले जाऊ शकते. पहिला अॅम्प्लीफायर पीडी रेग्युलेटरचे कार्य लागू करतो (चित्र 4.6, ए), दुसरा अॅम्प्लीफायर हे I-रेग्युलेटरचे कार्य आहे (चित्र 4.4, ए), तिसरा अॅम्प्लीफायर (चित्र 4.3, ए) हे पहिल्या आणि दुसऱ्या अॅम्प्लीफायर्सच्या आउटपुट सिग्नल्सची बेरीज करण्याचे कार्य आहे.

जर पॅरामीटर्स k P, टी आयआणि टी डीनिर्बंध लादणे

नंतर हस्तांतरण कार्य (4.6) असे लिहिले जाऊ शकते

, (4.7)

कुठे k P = (T 1 +T 2) / T I; T D = (T 1 T 2) / T I.

ट्रान्सफर फंक्शन (4.7) सह पीआयडी कंट्रोलर हे पीडी कंट्रोलर आणि पीआय कंट्रोलरचे अनुक्रमिक कनेक्शन आहे आणि फीडबॅक सर्किटमध्ये प्रतिकार असलेल्या एका ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरवर लागू केले जाऊ शकते.

Z os (p) = R os + 1/(C os p)

आणि इनपुट सर्किटमध्ये प्रतिकार

.

या प्रकरणात, नियंत्रक वेळ स्थिर आहे T 1 = R मध्ये C मध्ये, T 2 =R os C os, C os मध्ये T 0 =R.

एका अॅम्प्लीफायरसाठी पीआयडी कंट्रोलर सर्किट अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. ४.७, ए, आणि त्याची लॉगरिदमिक वारंवारता वैशिष्ट्ये अंजीर मध्ये. ४.७, b.

पीडी कंट्रोलर आणि पीआयडी कंट्रोलरच्या विचारात घेतलेल्या सर्किट्समध्ये अॅम्प्लिफायरच्या इनपुट सर्किट्समध्ये कॅपेसिटर असतात, जे उच्च-फ्रिक्वेंसी हस्तक्षेपासाठी शून्याच्या जवळ प्रतिकार दर्शवतात. रेग्युलेटर्सची स्थिरता वाढवण्यासाठी, तुम्ही कॅपेसिटरच्या मालिकेत लहान रेझिस्टन्ससह (कॅपॅसिटरच्या कॅपेसिटन्सपेक्षा कमी परिमाणाचा एक ऑर्डर) अतिरिक्त रेझिस्टर कनेक्ट करू शकता.

नियामक, त्यांचे कार्य आणि तांत्रिक अंमलबजावणी यावर /1/ मध्ये अधिक तपशीलवार चर्चा केली आहे.

स्वयं-चाचणी प्रश्न

1. ऑटोमेशन सिस्टम रेग्युलेटर कोणते कार्य करतात?

2. ऑटोमेशन सिस्टमच्या नियामकांद्वारे नियंत्रण सिग्नलचे कोणते विशिष्ट परिवर्तन केले जातात?

3. सर्वात आधुनिक अॅनालॉग नियामकांच्या बांधकामासाठी आधार काय आहे?

4. ऑपरेशनल एम्पलीफायर्सचे मुख्य गुणधर्म काय आहेत?

5. ठराविक op amp चे इनपुट निर्देशांक काय आहेत?

6. ठराविक op amp चे आउटपुट समन्वय काय आहे?

7. ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरच्या फंक्शनल सर्किटमध्ये कोणते घटक समाविष्ट आहेत?

8. ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्स जोडण्यासाठी ठराविक सर्किट्सची नावे द्या.

9. नियामकांची अंमलबजावणी करण्यासाठी सामान्यतः कोणते विशिष्ट ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर सर्किट वापरले जाते?

10. इनव्हर्टिंग इनपुट सर्किटसाठी ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरचे हस्तांतरण कार्य द्या.

11. ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरच्या फीडबॅक सर्किटमध्ये कोणत्या घटकामध्ये एक आनुपातिक नियंत्रक असतो?

12. ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरच्या इनपुट सर्किटमध्ये कोणत्या घटकामध्ये एक आनुपातिक नियंत्रक असतो?

13. आनुपातिक नियंत्रकाचे हस्तांतरण कार्य द्या.

14. आनुपातिक नियंत्रकाची मोठेपणा वारंवारता आणि फेज वारंवारता वैशिष्ट्ये काय आहेत?

15. ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरच्या फीडबॅक सर्किटमध्ये कोणत्या घटकामध्ये अविभाज्य नियामक आहे?

16. ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरच्या इनपुट सर्किटमध्ये कोणत्या घटकामध्ये अविभाज्य नियामक आहे?

17. इंटिग्रल रेग्युलेटरचे हस्तांतरण कार्य द्या.

18. इंटिग्रल रेग्युलेटरच्या लॉगरिदमिक अॅम्प्लिट्यूड फ्रिक्वेंसी प्रतिसादाचा उतार किती आहे?

19. इंटिग्रल रेग्युलेटरचा फेज फ्रिक्वेन्सी प्रतिसाद काय आहे?

20. ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरच्या फीडबॅक सर्किटमध्ये कोणते घटक असतात?

21. कोणत्या घटकामध्ये आनुपातिक-इंटग्रल रेग्युलेटरच्या ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरचे इनपुट सर्किट असते?

22. आनुपातिक-अविभाज्य नियंत्रकाचे हस्तांतरण कार्य द्या.

23. कोणत्या घटकामध्ये आनुपातिक विभेदक नियामकाच्या ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरचे फीडबॅक सर्किट आहे?

24. आनुपातिक-विभेदक नियंत्रकाचे हस्तांतरण कार्य द्या.

25. एकाच ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरवर आनुपातिक-अविभाज्य-व्युत्पन्न नियंत्रकाच्या पॅरामीटर्सवर कोणत्या निर्बंधांची अंमलबजावणी केली जाते?

26. एकाच ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरवर आधारित आनुपातिक-अविभाज्य-व्युत्पन्न नियंत्रकाच्या इनपुट सर्किटमध्ये कोणते घटक असतात?

27. एकाच ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरवर आधारित आनुपातिक-अविभाज्य-व्युत्पन्न नियंत्रकाच्या फीडबॅक सर्किटमध्ये कोणते घटक असतात?

तीव्रता नियंत्रक

इलेक्ट्रिक ड्राईव्ह कंट्रोल सिस्टीम आणि इतर ऑटोमेशन सिस्टीममधील एक सामान्य मास्टर युनिट आहे इंटिग्रेटरकिंवा तीव्रता नियंत्रक(ZI). SI चे कार्य हे आहे की एका स्तरावरून दुसर्‍या स्तरावर जाताना मास्टर सिग्नलमध्ये सहज बदल घडवून आणणे, म्हणजे आवश्यक दराने सिग्नलचा रेखीय वाढ आणि पडणे तयार करणे. स्थिर स्थितीत, तीव्रता जनरेटर आउटपुटवरील व्होल्टेज त्याच्या इनपुटवरील व्होल्टेजच्या बरोबरीचे असते.

अंजीर मध्ये. आकृती 4.8 एकल-एकत्रित SI चे ब्लॉक आकृती दाखवते, ज्यामध्ये तीन ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्स असतात. सर्व अॅम्प्लीफायर्स इनव्हर्टिंग इनपुटसह सर्किटनुसार जोडलेले आहेत. प्रथम अॅम्प्लीफायर U1,फीडबॅकशिवाय, परंतु आउटपुट व्होल्टेज मर्यादेसह कार्य करते U 1,एक आयताकृती वैशिष्ट्य आहे, जे अंजीर मध्ये आउटपुट व्होल्टेजचे उलटे विचारात न घेता दर्शविले आहे. ४.९, ए. दुसरा ऑपरेशनल एम्पलीफायर U2एकीकरणाच्या स्थिर दरासह इंटिग्रेटर म्हणून कार्य करते

(4.8)

एकीकरणाचा दर बदलून समायोजित केला जाऊ शकतो Rin2. तिसरा एम्पलीफायर U3नकारात्मक फीडबॅक व्होल्टेज व्युत्पन्न करते

. (4.9)

जेव्हा इनपुटवर संदर्भ व्होल्टेज लागू केले जाते U zआउटपुट व्होल्टेज (4.8) नुसार रेखीय वाढते. एका क्षणी t=t p,कधी U з = - U os,एकत्रीकरण थांबते आणि आउटपुट व्होल्टेज, खालीलप्रमाणे (4.9) मूल्यापर्यंत पोहोचते , पुढे अपरिवर्तित राहते. इनपुटमधून सेटिंग व्होल्टेज काढून टाकताना ( U z = 0) आउटपुट व्होल्टेज शून्यावर रेखीय कमी करण्याची प्रक्रिया होते (चित्र 4.9, b).

या संरक्षणात्मक उपकरणाच्या आउटपुट व्होल्टेजच्या बदलाचा दर, (4.8) पासून खालीलप्रमाणे, व्होल्टेज मूल्य बदलून बदलू शकतो. U 1, उदाहरणार्थ, अॅम्प्लीफायर फीडबॅक सर्किटमध्ये झेनर डायोड निवडून U1आवश्यक मूल्याच्या समान स्थिरीकरण व्होल्टेजसह U 1, किंवा उत्पादनाचे मूल्य बदलून R in2 C oc2.

अंजीर मध्ये. ४.१०, एएक सिंगल-इंटिग्रेटिंग एसआयचे दुसरे सर्किट दाखवले आहे, जे एका सामान्य बेससह सर्किटनुसार जोडलेल्या द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टरच्या आधारावर बनवले आहे. हे सर्किट ट्रांझिस्टरचे गुणधर्म वापरते ( ट) वर्तमान अॅम्प्लिफायर म्हणून. कॅपेसिटर रिचार्ज ( सह) नेहमी स्थिर कलेक्टर करंटवर उद्भवते मी ते, दिलेल्या एमिटर विद्युत् प्रवाहाद्वारे निर्धारित केले जाते मी ई. या प्रकरणात, वेळेनुसार व्होल्टेजमधील बदलाचा दर तू बाहेर ZI च्या आउटपुटवर | duout/dt| = मी ते/सी. ZI नियंत्रणाची वैशिष्ट्ये तू बाहेर = = f(t)अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. ४.१०, b. आउटपुट सिग्नलच्या बदलाचा दर व्होल्टेज बदलून समायोजित केला जाऊ शकतो उ ई, ज्या प्रमाणात वर्तमान बदलते मी ईआणि, त्यानुसार, वर्तमान मी ते, किंवा कॅपेसिटरची क्षमता बदलणे. स्थिर स्थितीत, कॅपेसिटर नेहमी व्होल्टेजवर चार्ज केला जातो आपण मध्ये. व्होल्टेजच्या चिन्हाकडे दुर्लक्ष करून रेक्टिफायर ब्रिज ट्रान्झिस्टर कलेक्टर करंटची स्थिर दिशा सुनिश्चित करतो आपण मध्ये. ZI वर /1, 7/ मध्ये तपशीलवार चर्चा केली आहे.

स्वयं-चाचणी प्रश्न

1. ऑटोमेशन सर्किट्समध्ये तीव्रता नियंत्रक कोणत्या उद्देशासाठी वापरले जातात?

2. तीव्रता जनरेटरचे इनपुट आणि आउटपुट निर्देशांक काय आहेत?

3. तीव्रता जनरेटरचा स्थिर लाभ काय आहे?

4. इनपुट व्होल्टेजमधील चरण बदलांसह सिंगल-इंटिग्रेटिंग तीव्रतेच्या जनरेटरच्या आउटपुटवरील व्होल्टेज कसे बदलले पाहिजे?

5. इंटिग्रेटिंग इंटेन्सिटी कंट्रोलर्स कोणत्या अॅम्प्लिफायर्सच्या आधारावर बांधले जातात?

6. एक-वेळ इंटिग्रेटिंग इंटेन्सिटी कंट्रोलर कार्यान्वित करण्यासाठी व्यस्त इनपुटद्वारे जोडलेले किती ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्स आवश्यक आहेत?

7. मायक्रोसर्किट्सवर बनवलेल्या ठराविक सिंगल-इंटिग्रेटिंग इंटेन्सिटी कंट्रोलर सर्किटमध्ये तीन ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर्सपैकी प्रत्येकाचा उद्देश दर्शवा.

8. तीन ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्सवर सिंगल-इंटिग्रेटिंग तीव्रता जनरेटरच्या आउटपुट व्होल्टेजच्या बदलाच्या दरावर कोणते मापदंड प्रभावित करतात?

9. सिंगल-इंटिग्रेटिंग ट्रान्झिस्टर तीव्रता नियंत्रकाच्या सर्किटमध्ये कॅपेसिटरमधील व्होल्टेजमध्ये रेखीय बदल कसा साधला जातो?

10. सिंगल-इंटिग्रेटिंग ट्रान्झिस्टर तीव्रता नियंत्रकाच्या आउटपुट व्होल्टेजच्या बदलाच्या दरावर कोणते मापदंड प्रभावित करतात?

जुळणारे घटक

नियंत्रण प्रणालीमधील कार्यात्मक घटक सिग्नलच्या प्रकारात, विद्युत् प्रवाहाचा प्रकार, प्रतिकार आणि शक्ती आणि इतर निर्देशकांमध्ये भिन्न असू शकतात. म्हणून, घटक जोडताना, त्यांची वैशिष्ट्ये समन्वयित करण्याचे कार्य उद्भवते. ही समस्या घटक जुळवून सोडवली जाते. घटकांच्या या गटामध्ये फेज डिटेक्टर समाविष्ट आहेत जे वर्तमान प्रकाराशी जुळणारे, डिजिटल-टू-अॅनालॉग आणि अॅनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टर जे सिग्नलच्या प्रकाराशी जुळतात, एमिटर फॉलोअर्स, जुळणारे इनपुट आणि आउटपुट प्रतिरोध, पॉवर अॅम्प्लीफायर्स, गॅल्व्हॅनिक सेपरेटर आणि इतर घटक. . समन्वय फंक्शन सामान्यतः इतर हेतूंसाठी असलेल्या घटकांद्वारे देखील केले जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, आउटपुट व्होल्टेज इनव्हर्टेड इनपुटशी जोडलेले असताना विभाग 4.1 मध्ये चर्चा केलेले ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर नॉन-इनव्हर्टिंग इनपुटच्या सापेक्ष एमिटर फॉलोअर असल्याचे दिसून येते.

गॅल्व्हनिक पृथक्करणासाठी, उदाहरणार्थ, ट्रान्सफॉर्मर व्होल्टेज सेन्सर वापरला जाऊ शकतो. असे आणि तत्सम घटक स्पष्ट किंवा ज्ञात आहेत आणि त्यांचा विचार केला जाणार नाही.

चला अधिक जटिल मानक जुळणारे घटक विचारात घेऊया.

फेज डिटेक्टर(पीडी) वैज्ञानिक आणि तांत्रिक साहित्यात इतर अनेक नावे प्राप्त झाली आहेत: फेज-सेन्सिटिव्ह अॅम्प्लिफायर, फेज-सेन्सिटिव्ह रेक्टिफायर, फेज डिस्क्रिमिनेटर, डिमॉड्युलेटर.

एफडीचा उद्देश इनपुट एसी व्होल्टेज बदलणे हा आहे U मध्येव्ही डीसी आउटपुट व्होल्टेज यू बाहेर, ज्याची ध्रुवीयता आणि मोठेपणा इनपुट व्होल्टेजच्या टप्प्यावर अवलंबून असतात j. अशा प्रकारे, पीडीमध्ये दोन इनपुट निर्देशांक आहेत: इनपुट व्होल्टेजचे मोठेपणा मी मध्ये यूआणि इनपुट व्होल्टेज टप्पा jआणि एक आउटपुट समन्वय: आउटपुट व्होल्टेजचे सरासरी मूल्य यू बाहेर. पीडी ऑपरेशनचे दोन मोड आहेत: मोठेपणा मोड, जेव्हा इनपुट व्होल्टेजचा टप्पा स्थिर राहतो, दोन मूल्यांपैकी एक घेऊन 0 किंवा p, मी मध्ये यू= var आणि यू बाहेर = f(m मध्ये U);फेज मोड जेव्हा U मध्ये= const, j= var आणि यू बाहेर = f(j).

अॅम्प्लिट्यूड मोडमध्ये, AC टॅकोजनरेटरच्या आउटपुट सिग्नलचे कन्व्हर्टर म्हणून, DC सर्वो ड्राईव्हमधील कंट्रोल सिग्नलमध्ये AC जुळत नसलेल्या सिग्नलचा कन्व्हर्टर म्हणून PD वापरला जातो. फेज मोडमध्ये, पीडीचा वापर नियंत्रण प्रणालींमध्ये केला जातो ज्यामध्ये नियंत्रित आणि नियंत्रण व्हेरिएबल एक सहजतेने बदलणारा टप्पा असतो.

फेज डिटेक्टर, नियम म्हणून, व्होल्टेज प्रवर्धनाचे कार्य नियुक्त केलेले नाही.

म्हणून, पीडी लाभ एकतेच्या जवळ आहे. अंजीर मध्ये. आकृती 4.11 पूर्ण-वेव्ह PD चे गणना केलेले समतुल्य सर्किट दाखवते. सर्किट शून्य रेक्टिफिकेशन सर्किटशी संबंधित आहे, ज्यामध्ये वाल्व फंक्शनल स्विचद्वारे बदलले जातात K1आणि K2.लोड प्रतिकार आरएन,ज्यावर आउटपुट व्होल्टेजचे वाटप केले जाते, ते मध्यबिंदूंना जोडते ए, 0 EMF नियंत्रणाच्या कळा आणि स्रोत e y.नियंत्रण ईएमएफ स्त्रोताचा अंतर्गत प्रतिकार प्रत्येक सर्किटमध्ये सादर केला जातो आर y.कळांची स्थिती संदर्भ EMF द्वारे नियंत्रित केली जाते e opअल्गोरिदमनुसार: e op > 0 साठी K1समाविष्ट, म्हणजे, ते

स्विचिंग फंक्शन y k1= 1,a K2अक्षम, म्हणजेच त्याचे स्विचिंग कार्य y k2 = 0. च्या साठी e op< 0 y k1 = 0, ए y k2= 1. हा अल्गोरिदम सूत्रांद्वारे दर्शविला जाऊ शकतो

y ते 1 = (1+sign e op) /2; y ते 2 = (1- चिन्ह e op) /2 . (4.10)

उघडपणे, बंद सह K1आउटपुट emf e बाहेरबिंदू दरम्यान ए, 0 च्या समान e y,आणि जेव्हा बंद होते K2 e out = - e y, ते आहे

e out = e y y k1 - e y y k2. (4.11)

(4.10) मध्ये बदलणे (4.11) देते

e out = e y चिन्ह e op . (4.12)

अल्गोरिदम (4.11) आणि (4.12) शी संबंधित आउटपुट EMF मधील बदलांची आकृती आकृती 4.12 मध्ये दर्शविली आहे.

e op = E op m sinwtआणि e y = E y m sin(wt - j),

कुठे इ op मी,Ey m- संदर्भ ईएमएफ आणि नियंत्रण ईएमएफचे मोठेपणा मूल्ये; wसंदर्भ EMF आणि नियंत्रण EMF ची कोनीय वारंवारता आहे, नंतर सुधारित आउटपुट EMF चे सरासरी मूल्य

. (4.13)

कारण E y m = k p U मध्ये m, सरासरी आउटपुट व्होल्टेज , नंतर विचारात घेऊन (4.13)

, (4.14)

कुठे k p- इनपुट व्होल्टेजपासून नियंत्रण EMF वर गुणांक हस्तांतरित करा. हे विशिष्ट पीडी सर्किट डायग्रामच्या वैशिष्ट्यांद्वारे निर्धारित केले जाते.

च्या साठी j= const = 0 किंवा j= const = pपीडीच्या ऑपरेशनचा एक मोठेपणा मोड आहे, ज्यासाठी नियंत्रण वैशिष्ट्य सरळ आहे:

U out = k FD U in,

जेथे, खात्यात (4.14), मोठेपणा मोड मध्ये PD वाढ

.

येथे j= 0 आउटपुट व्होल्टेज मूल्ये यू बाहेरसकारात्मक आहेत, आणि केव्हा j = pआउटपुट व्होल्टेज मूल्ये नकारात्मक आहेत.

च्या साठी U मध्ये= const आणि j= var PD चा एक फेज मोड आहे, ज्यासाठी नियंत्रण वैशिष्ट्याचा फॉर्म आहे

U out = k " FD cosj = k "FD sinj",

कुठे j " = p/2 - j, आणि फेज मोडमधील PD ट्रांसमिशन गुणांक लक्षात घेऊन (4.14)

;

लहान असताना j"नियंत्रण वैशिष्ट्य

पीडीचे ऑपरेशन, त्यांची वैशिष्ट्ये आणि सर्किट आकृत्या/1/ मध्ये चर्चा केली.

डिजिटल ते अॅनालॉग कन्व्हर्टर(डीएसी). कन्व्हर्टर नियंत्रण प्रणालीच्या डिजिटल भागाशी अॅनालॉगसह जुळतो. DAC चा इनपुट समन्वय हा बायनरी मल्टी-बिट क्रमांक आहे A n = a n -1 …a i …a 1 a 0, आणि आउटपुट समन्वय व्होल्टेज आहे यू बाहेर, संदर्भ व्होल्टेजवर आधारित व्युत्पन्न U op(अंजीर 4.13).

डीएसी सर्किट्स रेझिस्टर मॅट्रिक्सच्या आधारावर तयार केले जातात, ज्याच्या मदतीने प्रवाह किंवा व्होल्टेज एकत्रित केले जातात जेणेकरून आउटपुट व्होल्टेज इनपुट संख्येच्या प्रमाणात असेल. DAC मध्ये तीन मुख्य भाग असतात: एक रेझिस्टर मॅट्रिक्स, इनपुट नंबरद्वारे नियंत्रित इलेक्ट्रॉनिक स्विचेस आणि आउटपुट व्होल्टेज तयार करणारा समिंग अॅम्प्लिफायर. अंजीर मध्ये. आकृती 4.14 अपरिवर्तनीय DAC चे साधे सर्किट दाखवते. इनपुट बायनरी नंबरचा प्रत्येक अंक अप्रतिकाराशी संबंधित आहे

R i = R 0 / 2 i, (4.15)

कुठे R0- कमी-ऑर्डर प्रतिकार.

रेझिस्टर आर iसंदर्भ व्होल्टेजसह वीज पुरवठ्याशी जोडते U opइलेक्ट्रॉनिक की द्वारे के i, जे येथे बंद आहे a i=1 आणि वाजता उघडा a i= 0. अर्थात, मूल्यावर अवलंबून a iसाठी इनपुट सर्किट प्रतिरोध मी-व्या श्रेणी (4.15) विचारात घेऊन अभिव्यक्तीद्वारे निर्धारित केली जाईल

R i = R 0 /(2 i a i). (4.16)

मग साठी मी आणि= 0, म्हणजे, सर्किट तुटलेली आहे, आणि साठी a i=1 सर्किट चालू आहे आणि त्याला प्रतिकार आहे आर 0/2 i.

अंजीर मध्ये चित्रात. 4.14 ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर यूसर्किट नोटेशन आणि एक्सप्रेशन विचारात घेऊन इनपुट प्रवाह आणि त्याचे आउटपुट व्होल्टेज यांची बेरीज करते (4.16)

फॉर्मची अभिव्यक्ती (4.17). यू आउट = f(A n)- हे DAC चे नियंत्रण वैशिष्ट्य आहे. यात कमीत कमी महत्त्वाच्या युनिटशी संबंधित व्होल्टेज विभक्ततेसह चरणबद्ध आकार आहे,

ΔU 0 = R os U op / R 0 = k DAC.

विशालता ΔU 0त्याच वेळी DAC चे सरासरी हस्तांतरण गुणांक आहे k DAC.

अॅनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर(ADC) व्यस्त समस्येचे निराकरण करते - सतत इनपुट व्होल्टेजला एका संख्येमध्ये रूपांतरित करते, उदाहरणार्थ, बायनरी. प्रत्येक आउटपुट मल्टी-बिट बायनरी संख्या अ iइनपुट व्होल्टेज बदलांच्या श्रेणीशी संबंधित आहे:

, (4.18)

कुठे U ei = ΔU 0 i- आउटपुट बायनरी क्रमांकाशी संबंधित आउटपुट व्होल्टेजचे संदर्भ मूल्य अ i; ΔU 0- आउटपुट व्होल्टेजची स्वतंत्रता, आउटपुट क्रमांकाच्या सर्वात कमी लक्षणीय अंकाच्या युनिटशी संबंधित.

येथे n-बिट एडीसी, शून्य संदर्भ इनपुट व्होल्टेज पातळीची एकूण संख्या जी एकमेकांपासून भिन्न आहेत ΔU 0, कमाल आउटपुट दशांश संख्येच्या समान N=2 n - 1. प्रत्येक पातळी पासून U e i, (4.18) नुसार, नंबरबद्दल माहिती असते, नंतर एडीसीच्या ऑपरेशनमध्ये आम्ही मुख्य ऑपरेशन्स वेगळे करू शकतो: इनपुट आणि संदर्भ व्होल्टेजची तुलना, लेव्हल नंबरचे निर्धारण, दिलेल्या कोडमध्ये आउटपुट नंबरची निर्मिती . सरासरी एडीसी नफा संबंधित डीएसी नफ्याचा परस्पर म्हणून परिभाषित केला जातो:

k ADC = 1 / ΔU 0.

मग एडीसी कंट्रोल वैशिष्ट्यासाठीचे समीकरण असे लिहिले जाऊ शकते

एडीसी कंट्रोल वैशिष्ट्यामध्ये एक चरण फॉर्म आहे.

एडीसी अंमलबजावणी सर्किट्स दोन मुख्य प्रकारांमध्ये विभागली जाऊ शकतात: समांतर क्रिया आणि अनुक्रमिक क्रिया.

समांतर एडीसीचा मुख्य फायदा म्हणजे त्याची उच्च कार्यक्षमता. एनालॉग इनपुट व्होल्टेजचे दशांश बहु-अंकी संख्येमध्ये रूपांतर डिजिटल सर्किट घटकांच्या फक्त दोन घड्याळ चक्रांमध्ये होते. अशा एडीसीचा मुख्य तोटा म्हणजे सर्किटमध्ये एनालॉग तुलनाकार आणि फ्लिप-फ्लॉपची संख्या, समान 2 एन - 1, जे मल्टी-बिट समांतर एडीसी प्रतिबंधितपणे महाग बनवते.

सीरिअल एडीसीमध्ये हार्डवेअरच्या खर्चात लक्षणीयरीत्या कमी असणे आवश्यक आहे. अंजीर मध्ये. आकृती 4.15 एक ट्रॅकिंग ADC सर्किट दाखवते जे अनुक्रमिक सर्किट्सच्या गटाशी संबंधित आहे. आकृतीत पूर्वी उल्लेख न केलेली चिन्हे वापरली आहेत: GTI- घड्याळ पल्स जनरेटर, एसआर- रिव्हर्स काउंटर, TO- तुलनाकर्ता, आर- आउटपुट रजिस्टर. तार्किक घटकांचे पदनाम आणि,किंवा नाहीसर्वसाधारणपणे स्वीकारले जाते.

तुलना U मध्येआणि उ ईदोन आउटपुटसह एकत्रित अॅनालॉग तुलनेवर सादर केले: “पेक्षा जास्त” (>) आणि “पेक्षा कमी” (<). ЕслиU मध्ये - U e >ΔU 0/ 2, नंतर आउटपुट > आणि घटकावर एकच सिग्नल दिसेल आणि १अप/डाउन काउंटरच्या समिंग इनपुट (+1) वर घड्याळाच्या डाळी चालवते एसआर.आउटपुट संख्या वाढत आहे एसआर, आणि त्यानुसार वाढते उह,व्युत्पन्न DAC. तर U मध्ये - U e < ΔU 0 /2 , नंतर आउटपुटवर एकच सिग्नल दिसेल< , при этом импульсы от генератора тактовых импульсов через элемент आणि २काउंटरच्या वजाबाकी इनपुट (-1) वर पास करा एसआरआणि उ ईकमी होते. जेव्हा स्थिती | U मध्ये - U e | = ΔU 0 /2 दोन्ही आउटपुटवर TOशून्य सिग्नल आणि घटक हायलाइट केले आहेत आणि १आणि आणि २घड्याळाच्या डाळींसाठी लॉक केलेले आहेत. काउंटर मोजणे थांबवते, आणि त्याच्या आउटपुटवर अपरिवर्तित राहिलेली संख्या रजिस्टर आउटपुटवर दिसते आर.रजिस्टरवर नंबर लिहिण्याची परवानगी सिंगल एलिमेंट सिग्नलद्वारे दिली जाते किंवा-नाही, दोन आउटपुटवर समाविष्ट आहे TO.च्या संबंधात या योजनेचा विचार केला U मध्येआणि उह,हे स्थापित केले जाऊ शकते की एडीसी ही कंट्रोलरसह आउटपुट समन्वयासह बंद केलेली नियंत्रण प्रणाली आहे TOरिले क्रिया. सिस्टीम इनपुट व्होल्टेजमधील बदलाचे निरीक्षण ± च्या स्थिर-स्थिती अचूकतेसह करते U 0/2आणि डिजिटल आउटपुटशी संबंधित संख्या आउटपुट करते U मध्ये.एक ट्रॅकिंग एडीसी इनपुट व्होल्टेजमध्ये फक्त बर्‍यापैकी हळू बदल त्वरीत रूपांतरित करू शकतो.

मानल्या गेलेल्या एडीसीचा मुख्य तोटा म्हणजे त्याची खराब कामगिरी. अत्यंत प्रतिकूल परिस्थितीत, जेव्हा इनपुटवर कमाल व्होल्टेज अचानक सेट केले जाते, तेव्हा डिजिटल कोडमध्ये संबंधित आउटपुट मूल्य तयार करण्यासाठी ते आवश्यक असेल. 2 एन - 1ठोके काही DAC आणि ADC सर्किट्स आणि त्यांचे ऑपरेशन /1/ मध्ये चर्चा केली आहे.

स्वयं-चाचणी प्रश्न

1. ऑटोमेशन सिस्टममध्ये जुळणारे घटक का वापरले जातात?

2. फेज डिटेक्टरद्वारे कोणते परिवर्तन केले जाते?

3. फेज डिटेक्टर कोणत्या मोडमध्ये ऑपरेट करू शकतो?

4. फेज डिटेक्टरचे इनपुट निर्देशांक काय आहेत?

5. फेज डिटेक्टरचे आउटपुट समन्वय काय आहे?

6. फेज डिटेक्टरचे मोठेपणा ऑपरेटिंग मोड काय आहे?

7. फेज डिटेक्टरच्या ऑपरेशनचा फेज मोड काय आहे?

8. ऑटोमेशन सिस्टममध्ये फेज डिटेक्टर कशासाठी वापरले जाऊ शकतात?

9. अॅम्प्लीट्यूड मोडमध्ये कार्यरत फेज डिटेक्टरच्या नियंत्रण वैशिष्ट्यांचे सूत्र द्या.

10. डिजिटल-टू-एनालॉग कन्व्हर्टरद्वारे कोणते रूपांतरण केले जाते?

11. डिजिटल-टू-एनालॉग कन्व्हर्टरचे इनपुट आणि आउटपुट निर्देशांक काय आहेत?

12. डिजिटल-टू-एनालॉग कन्व्हर्टर सर्किटचे मुख्य भाग कोणते आहेत?

13. डिजिटल-टू-एनालॉग कन्व्हर्टरची नियंत्रण वैशिष्ट्ये आणि त्याचे सरासरी प्रसारण गुणांक मोजण्यासाठी सूत्रे द्या.

14. डिजिटल-टू-एनालॉग कन्व्हर्टरमध्ये कोणत्या प्रकारचे नियंत्रण वैशिष्ट्य असते?

15. अॅनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टरद्वारे कोणते रूपांतरण केले जाते?

16. अॅनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टरचे इनपुट आणि आउटपुट निर्देशांक काय आहेत?

17. अॅनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टरची नियंत्रण वैशिष्ट्ये आणि त्याचे सरासरी ट्रान्समिशन गुणांक मोजण्यासाठी सूत्रे द्या.

18. अॅनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टर कोणत्या प्रकारचे आहेत?

19. समांतर अॅनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टरचे मुख्य फायदे आणि तोटे काय आहेत?

20. सीरियल अॅनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टरचे मुख्य फायदे आणि तोटे काय आहेत?

21. अॅनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टर ट्रॅकिंग सर्किटमध्ये डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर का वापरला जातो?

22. ट्रॅकिंग अॅनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टरची कमाल स्थिर-स्थिती परिपूर्ण रूपांतरण त्रुटी काय आहे?

सेन्सर्स

स्वयं-चाचणी प्रश्न

1. रोटेशन अँगल सेन्सरचे इनपुट आणि आउटपुट निर्देशांक काय आहेत?

2. चुकीचे संरेखन कोन सेन्सरचे इनपुट आणि आउटपुट समन्वय काय आहेत?

3. अँगल सेन्सर आणि एरर सेन्सर कोणत्या सिस्टीममध्ये वापरता येतील?

4. थ्री-फेज कॉन्टॅक्ट सिंक्रोमध्ये किती विंडिंग्ज आणि कुठे आहेत?

5. सेल्सीनचे इनपुट आणि आउटपुट निर्देशांक काय आहेत?

6. सेलसिन कोणत्या मोडमध्ये कार्य करू शकते?

7. सिंक्रोनायझरच्या ऑपरेशनचे मोठेपणा मोड काय आहे?

8. सेल्सीनच्या ऑपरेशनचा फेज मोड काय आहे?

9. अॅम्प्लीट्यूड ऑपरेटिंग मोडमध्ये सिंक्रोनायझरच्या नियंत्रण वैशिष्ट्यांची गणना करण्यासाठी एक सूत्र द्या.

10. ऑपरेशनच्या फेज मोडमध्ये सिंक्रोनायझरच्या नियंत्रण वैशिष्ट्यांची गणना करण्यासाठी एक सूत्र द्या.

11. कोणते घटक सिंक्रोनाइझरच्या स्थिर त्रुटी निर्धारित करतात जे त्याचे नियंत्रण वैशिष्ट्ये विकृत करतात?

12. सेल्सिनवर आधारित रोटरी अँगल सेन्सरची गती त्रुटी कशामुळे होते?

13. जर सेल्सीन रिसीव्हरच्या रोटरच्या EMF चे मोठेपणा मूल्य आणि या EMF चा टप्पा त्याच्या आउटपुट निर्देशांक म्हणून वापरला गेला असेल तर सेल्सिन सेन्सर आणि सेल्सिन रिसीव्हर बेमेल अँगल सेन्सर सर्किटमध्ये कोणत्या मोडमध्ये कार्य करतात?

14. ट्रान्सफॉर्मर मोडमध्ये कार्यरत असलेल्या दोन सिंक्रोनायझर्सवर आधारित न जुळणार्‍या सेन्सरच्या नियंत्रण वैशिष्ट्यांची गणना करण्यासाठी एक सूत्र द्या.

15. सेल्सिनवर आधारित रोटरी अँगल सेन्सर्सचे मुख्य तोटे काय आहेत?

16. रोटेशन अँगल सेन्सर्सच्या इनपुटवर रिडक्शन मेजरिंग गियर्स कोणत्या उद्देशासाठी वापरले जातात?

17. रोटेशन अँगल सेन्सर्सच्या इनपुटवर स्टेप-अप मापन गिअर्स कोणत्या उद्देशासाठी वापरल्या जातात?

18. रिडक्शन मेजरिंग गियर्स वापरताना कोन मापन त्रुटी कशी बदलते?

19. स्वतंत्र अँगल सेन्सर वापरणे केव्हा योग्य आहे?

20. कोड डिस्कवर आधारित डिजिटल रोटेशन अँगल सेन्सरच्या डिझाइनमध्ये मुख्य घटक कोणते आहेत?

21. कोड डिस्कवर आधारित डिजिटल रोटेशन अँगल सेन्सरच्या नियंत्रण वैशिष्ट्यामध्ये चरणबद्ध वर्ण का असतो?

22. कोड डिस्कवर आधारित डिजिटल रोटेशन अँगल सेन्सरच्या स्वतंत्र अंतराची गणना करण्यासाठी एक सूत्र द्या.

23. कोड डिस्कवर आधारित डिजिटल रोटेशन अँगल सेन्सरची संपूर्ण त्रुटी मोजण्यासाठी एक सूत्र द्या.

24. कोड डिस्कवर आधारित डिजिटल रोटेशन अँगल सेन्सरची बिट क्षमता कोणत्या डिझाइन उपायांनी वाढवता येते?

कोनीय गती सेन्सर्स

डीसी टॅकोजनरेटरस्वतंत्र उत्तेजित किंवा कायम चुंबकांसह थेट विद्युत् विद्युत यंत्र आहे (चित्र 5.6). इनपुट समन्वय TG - कोणीय वेग w, आउटपुट - व्होल्टेज यू बाहेर, लोड प्रतिरोधनाला वाटप केले जाते.

E tg = kФw = I(R tg + R n),

हस्तांतरण गुणांक TG, V/rad; k = pN/ (2p a)- रचनात्मक स्थिरता; एफ- चुंबकीय उत्तेजना प्रवाह; आर टीजी- आर्मेचर विंडिंग आणि ब्रश संपर्काचा प्रतिकार.

TG चे हस्तांतरण गुणांक, काटेकोरपणे सांगायचे तर, ब्रश संपर्क प्रतिकार आणि आर्मेचर प्रतिक्रिया यांच्या नॉनलाइनरिटीमुळे गती बदलते तेव्हा स्थिर राहत नाही. म्हणून, कमी आणि उच्च गती झोनमधील नियंत्रण वैशिष्ट्यामध्ये एक विशिष्ट नॉनलाइनरिटी दिसून येते (चित्र 5.6, b). लो-स्पीड झोनमधील नॉनलाइनरिटी कमी व्होल्टेज ड्रॉपसह मेटॅलाइज्ड ब्रशेस वापरून कमी केली जाते. आर्मेचर प्रतिक्रियेमुळे वैशिष्ट्याची नॉनलाइनरिटी वरून गती मर्यादित करून आणि लोड प्रतिरोध वाढवून कमी केली जाते. या क्रियाकलाप पार पाडताना, टीजीची नियंत्रण वैशिष्ट्ये जवळजवळ सरळ मानली जाऊ शकतात.

10. असिंक्रोनस मोटर्सचे वारंवारता नियंत्रण.

वारंवारता नियमन कायदे

वारंवारता नियंत्रणाखाली AD ची स्थिर यांत्रिक वैशिष्ट्ये.

12. जनरेटर - इंजिन प्रणाली (इंजिन).

13. सिस्टम थायरिस्टर कनवर्टर - मोटर (टीपी - डी).

14. वाल्व ड्राइव्ह (vd) सह समायोज्य एसी इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह.

15. ऊर्जा संसाधने.

जगातील प्राथमिक ऊर्जा संसाधनांचे सिद्ध साठे (पियर)

16. उष्णता आणि वीज निर्माण करणारी प्रतिष्ठाने.

17. स्टीम बॉयलर इंस्टॉलेशन्स.

18. गरम पाण्याच्या बॉयलरची स्थापना.

19. हीट नेटवर्क आणि हीट एक्सचेंजर्स.

20. उष्णतेचा वापर.

21. रेफ्रिजरेटर, उष्णता पंप.

22. इंजेक्शन मशीन.

1. केंद्रापसारक पंखे.

3. केंद्रापसारक कंप्रेसर.

23. पाणी पुरवठा आणि उपचार.

4) सांडपाणी प्रक्रिया करण्याच्या थर्मल आणि जैविक पद्धती.

25 पॉवर प्लांटमध्ये ऊर्जा बचतीची मूलभूत तत्त्वे (हीटिंग सिस्टम, पॉवर लाइन, इलेक्ट्रिक मोटर्स, लाइटिंग, टेक्नॉलॉजिकल इंस्टॉलेशन्सची कार्यक्षमता वाढवणे). C-आम्ही ऊर्जा संसाधनांचा लेखाजोखा. Rp आणि tr-ry

26. उद्देश, अॅक्ट्युएटर्स आणि कंट्रोल सिस्टमचे वर्गीकरण, सिस्टमचे सामान्यीकृत कार्यात्मक आकृती.

1. अॅक्ट्युएटरच्या कार्यरत शरीराच्या प्रकारानुसार:

2. कंट्रोल फंक्शन्सच्या ऑटोमेशनच्या डिग्रीनुसार:

3. ऑपरेटिंग मोडद्वारे:

5. पॉवर एनर्जी कन्व्हर्टरच्या प्रकारानुसार:

6. ASTP संरचनेतील स्थानानुसार:

27. सूटकेस डिझाइन करण्यासाठी सामान्य दृष्टीकोन. संशोधन आणि सूट डिझाइनचे मुख्य टप्पे.

28. सुईम रेग्युलेटर.

1. ऑपरेशनल एम्पलीफायर्सवर आधारित "इनपुट-आउटपुट" वर्गाचे अॅनालॉग रेग्युलेटर

4. वेगळे हस्तांतरण कार्ये आणि फरक समीकरणे

36 पॉवर सिस्टम आणि ऑप्टिमायझेशन समस्यांचे गणितीय मॉडेलिंग.

37. समानता निकषांचे निर्धारण

42मायक्रोप्रोसेसर संरक्षण आणि ऑटोमेशन उपकरणे.

3.4.7 BMRZ नेटवर्क आर्किटेक्चर

43 मायक्रोकंट्रोलर.

44 प्रोग्राम करण्यायोग्य नियंत्रक

48. उत्तेजना आणि स्वयंचलित नियंत्रण प्रणाली.

49. चुंबकीय क्षेत्र दडपशाही

ऋण आणि शून्य अनुक्रमांच्या विद्युत प्रणालीचे मापदंड

51. औद्योगिक वीज पुरवठा प्रणालींमध्ये शॉर्ट-सर्किट प्रवाह मर्यादित करण्याचे साधन आणि पद्धती.

1. नेटवर्क स्ट्रक्चर आणि पॅरामीटर्सचे ऑप्टिमायझेशन (सर्किट सोल्यूशन्स).

2. स्थिर किंवा स्वयंचलित नेटवर्क विभागणी.

3. वर्तमान मर्यादित साधने

4. इलेक्ट्रिकल नेटवर्क्समधील न्यूट्रल्सच्या ग्राउंडिंग मोडचे ऑप्टिमायझेशन.

55. विद्युत भार. इलेक्ट्रिकल लोड आलेखांचे निर्देशक. गणना पद्धती.

इलेक्ट्रिकल लोड आलेखांचे वर्गीकरण

इलेक्ट्रिकल लोड आलेखांचे निर्देशक

मागणी घटक (). गट वेळापत्रकांचा संदर्भ देते.

लोड ग्राफ फिल फॅक्टर ().

लोड वक्र एकरूपता गुणांक ().

स्थापित क्षमता आणि मागणी घटकांवर आधारित डिझाइन लोडचे निर्धारण. ऑपरेटिंग मोडमध्ये एकसंध असलेल्या रिसीव्हर्सच्या गटासाठी डिझाइन लोड अभिव्यक्तींवरून निर्धारित केले जाते:

57. पॉवर ट्रान्सफॉर्मरची निवड आणि पुरवठा आणि वर्कशॉप ट्रान्सफॉर्मर सबस्टेशनचे स्थान

पॉवर ट्रान्सफॉर्मरची निवड

चार्ट लोड करा

विद्युत भारांच्या केंद्राचे निर्धारण (सेन)

58. रिऍक्टिव पॉवर कॉम्पेन्सेशन (भरपाईचे प्रकार आणि पद्धती, पॉवरची निवड आणि नुकसान भरपाई देणार्‍या डिव्हाइसेसची स्थापना स्थान).

59 फ्यूज आणि सर्किट ब्रेकर्ससह 1000 V पर्यंतच्या नेटवर्कमध्ये वीज पुरवठा प्रणाली घटकांचे संरक्षण.

62. विद्युत उर्जेची गुणवत्ता.

63 रिले संरक्षण आणि आपत्कालीन ऑटोमेशन सिस्टममध्ये वर्तमान आणि व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मर मोजणे.

66. अंतर संरक्षण.

75. ओव्हरहेड पॉवर लाईन्सच्या यांत्रिक भागाची रचना.

76.विद्युत उपकरणांची निवड.

77. इलेक्ट्रिकल नेटवर्क्समध्ये व्होल्टेजचे नियमन.

78. रशियन फेडरेशनची युनिफाइड एनर्जी सिस्टम (यूईएस).

2. इलेक्ट्रिक स्टेशन्स

3. इलेक्ट्रिकल आणि उष्णता नेटवर्क

4. वीज ग्राहक

79 औष्णिक आणि अणुऊर्जा प्रकल्प.

1. अनेक मूलभूत वैशिष्ट्यांनुसार पॉवर प्लांटच्या प्रकारांचे वर्गीकरण.

2. थर्मल सर्किट्स (योजनाबद्ध आणि पूर्ण सर्किट्सच्या संकल्पना).

3. थर्मल पॉवर प्लांटचे तांत्रिक आकृती

TPP लेआउट आकृत्या

4. थर्मल पॉवर प्लांटची मुख्य आणि सहायक उपकरणे

टर्बाइन आणि जनरेटर

अणुऊर्जा प्रकल्प

80 जलविद्युत केंद्रे

28. सुईम रेग्युलेटर.

1. ऑपरेशनल एम्पलीफायर्सवर आधारित "इनपुट-आउटपुट" वर्गाचे अॅनालॉग रेग्युलेटर

नियामकांच्या तांत्रिक हेतूकडे दुर्लक्ष करून, ते सर्व 2 मोठ्या वर्गांमध्ये विभागलेले आहेत:

"इनपुट/आउटपुट" वर्गाचे पॅरामेट्रिक नियंत्रक (P-, PI-, PID-, इ. नियंत्रक);

एसीएस राज्य नियामक (एपेरिओडिक, मोडल, इ.).

ES कंट्रोल सिस्टमच्या फंक्शनल डायग्रामवरील नियामकांचा पहिला वर्ग संक्रमण कार्य म्हणून नियुक्त केला जातो.

1. आनुपातिक नियंत्रक (पी-कंट्रोलर).

रेग्युलेटरची योजनाबद्ध आकृती अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. ४.१९.

आम्ही असे गृहीत धरू की कंट्रोलर इनपुटवर नियंत्रण त्रुटी सिग्नल आहे एक्समध्ये, आणि एक्समध्ये = एक्सह - एक्स os शिवाय, दोन प्रतिरोधकांच्या ऐवजी आर Z आणि आरएक ओएस वापरली जाते - आरइनपुट

यूबाहेर ( ट)=TO reg एक्समध्ये( ट).

2. इंटिग्रल रेग्युलेटर (आय-रेग्युलेटर).

रेग्युलेटरची योजनाबद्ध आकृती अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. ४.२२.

तांदूळ. ४.२२. एकात्मिक नियामकाचे योजनाबद्ध आकृती

नियंत्रक हस्तांतरण कार्य

कुठे ट टआणि = आर VX सह 0 .

नियामक वेळेची वैशिष्ट्ये:

यूबाहेर ( ट)=यूबाहेर (0)+ 1/ ( आर VX सह 0)एक्समध्ये( ट)ट.

पी शून्य प्रारंभिक स्थितीत कंट्रोलरमध्ये क्षणिक प्रक्रिया ( यूआउटपुट (0)=0) मध्ये अंजीर मध्ये दर्शविलेले फॉर्म असेल. ४.२३.

इंटिग्रेटेड रेग्युलेटरचे फंक्शनल डायग्राम अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. ४.२४.

3. विभेदक नियामक (डी-रेग्युलेटर).

रेग्युलेटरची योजनाबद्ध आकृती अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. ४.२५.

नियंत्रक हस्तांतरण कार्य

कुठे टडी हा इंटिग्रेटर वेळ स्थिर आहे, टडी = आर 0 सहव्ही.एच.

नियामक वेळेची वैशिष्ट्ये:

यूबाहेर ( ट)=टडी  (ट),

कुठे  (ट) हे डायरॅक डेल्टा फंक्शन आहे.

रेग्युलेटरमधील क्षणिक प्रक्रियेचा फॉर्म अंजीर मध्ये दर्शविला जाईल. ४.२६.

सह हे लक्षात घेतले पाहिजे की ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्सची मर्यादित वारंवारता बँडविड्थ स्वतः शुद्ध (आदर्श) भिन्नता जाणवू देत नाही. याव्यतिरिक्त, विभेदक नियामकांच्या कमी आवाज प्रतिकारशक्तीमुळे, वास्तविक भिन्नता दुवे वापरण्याची प्रथा विकसित झाली आहे आणि अशा नियामकांचे सर्किट आकृती अंजीर मध्ये दर्शविलेल्यापेक्षा काहीसे वेगळे आहेत. ४.२५.

डिफरेंशियल रेग्युलेटरचे फंक्शनल डायग्राम अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. ४.२७.

4. आनुपातिक-अविभाज्य नियंत्रक (PI नियंत्रक).

रेग्युलेटरची योजनाबद्ध आकृती अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. ४.२८.

नियंत्रक हस्तांतरण कार्य

कुठे के REG - रेग्युलेटर ट्रान्समिशन गुणांक, के REG = आर 0 /आरव्हीएक्स;

टआणि इंटिग्रेटर वेळ स्थिर आहे, टआणि = आर VX सह 0 .

नियामक वेळेची वैशिष्ट्ये:

यूबाहेर ( ट)=यूबाहेर (0) + ( के REG + ट/ ( आर VX सह 0))एक्समध्ये( ट).

शून्य प्रारंभिक स्थितीत कंट्रोलरमधील क्षणिक प्रक्रिया अंजीर मध्ये दर्शविलेले स्वरूप असेल. ४.२९.

आनुपातिक-अविभाज्य नियंत्रकाचे हस्तांतरण कार्य सहसा दोन संज्ञांच्या बेरजेच्या रूपात नाही तर तथाकथित आयसोड्रोमिक लिंक म्हणून सादर केले जाते.

, (4.53)

कुठे ट IZ हा isodromic link चा वेळ स्थिरांक आहे, टपासून = आर 0 सी 0 ,

टआणि कंट्रोलर इंटिग्रेशन वेळ स्थिर आहे, टआणि = आर VX सी 0 .

ACS संरचनेत समाविष्ट असलेला PI कंट्रोलर कंट्रोल ऑब्जेक्टच्या एका मोठ्या वेळेच्या स्थिरतेसाठी भरपाई देतो (विभाग 8.1 पहा).

आनुपातिक विभेदक नियंत्रक (पीडी नियंत्रक)रेग्युलेटरची योजनाबद्ध आकृती अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. ४.३१.

कुठे के के REG = आर 0 /आरव्हीएक्स;

टडी हा इंटिग्रेटर वेळ स्थिर आहे, टडी = आर 0 सहव्ही.एच.

नियामक वेळेची वैशिष्ट्ये:

यूबाहेर ( ट)= के REG एक्समध्ये( ट) +टडी  (ट),

कुठे  (ट) हे डायरॅक डेल्टा फंक्शन आहे.

पी PD कंट्रोलरमधील क्षणिक प्रक्रियेचा फॉर्म अंजीर मध्ये दर्शविला जाईल. 4.32, रेग्युलेटरचे कार्यात्मक आकृती अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. ४.३३.

तांदूळ. ४.३२. पीडी कंट्रोलरमध्ये क्षणिक प्रक्रिया

6. आनुपातिक-अभिन्न-व्युत्पन्न नियंत्रक (PID)

नियामक)

रेग्युलेटरची योजनाबद्ध आकृती अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. ४.३४.

नियंत्रक हस्तांतरण कार्य

कुठे के REG - रेग्युलेटर ट्रांसमिशन गुणांक, के REG = आर 0 /आर VX + सी VX / सह 0 ;

टआणि एकीकरण वेळ स्थिर आहे, टआणि = आर VX सह 0 ;

टडी - भिन्नता वेळ स्थिर, टडी = आर 0 सहव्ही.एच.

नियामक वेळेची वैशिष्ट्ये:

यूबाहेर ( ट)=यूबाहेर (0) + के REG एक्समध्ये( ट) + (1/टआणि पी) एक्समध्ये( ट) + टडी  (ट),

कुठे  (ट) हे डायरॅक डेल्टा फंक्शन आहे.

रेग्युलेटरमधील क्षणिक प्रक्रियेचा फॉर्म अंजीर मध्ये दर्शविला जाईल. 4.35, कार्यात्मक आकृती अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. ४.३६.

पीआय कंट्रोलरशी साधर्म्य साधून, पीआयडी कंट्रोलरचा एमएम सहसा द्वितीय-क्रम आयसोड्रोमिक लिंक म्हणून दर्शविला जातो.

, (4.56)

कुठे ट IZ,1 , ट IZ,2 - आयसोड्रोमिक लिंकची वेळ स्थिरांक; ट IZ,1 = आर 0 सह 0 ,ट IZ,2 = =आरइनपुट सहइनपुट

PID कंट्रोलर ACS मध्ये डायनॅमिक प्रक्रियेची तीव्रता सुनिश्चित करून, कंट्रोल ऑब्जेक्टच्या दोन मोठ्या वेळेच्या स्थिरांकांसाठी भरपाई प्रदान करतो.

लेख मानक ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरवर चर्चा करेल आणि या डिव्हाइसच्या विविध ऑपरेटिंग मोडची उदाहरणे देखील प्रदान करेल. आज, एकल कंट्रोल डिव्हाइस एम्पलीफायर्सशिवाय करू शकत नाही. ही खरोखर सार्वत्रिक उपकरणे आहेत जी आपल्याला सिग्नलसह विविध कार्ये करण्यास परवानगी देतात. हे डिव्‍हाइस कसे कार्य करते आणि हे डिव्‍हाइस तुम्‍हाला नेमके काय करण्‍याची अनुमती देते याबद्दल तुम्‍ही पुढे शिकाल.

उलटे अॅम्प्लीफायर

op-amp इनव्हर्टिंग अॅम्प्लीफायर सर्किट अगदी सोपे आहे, तुम्ही ते इमेजमध्ये पाहू शकता. हे ऑपरेशनल एम्पलीफायरवर आधारित आहे (त्याच्या कनेक्शन सर्किट्सची या लेखात चर्चा केली आहे). याव्यतिरिक्त, येथे:

1. रेझिस्टर R1 वर व्होल्टेज ड्रॉप आहे; त्याचे मूल्य इनपुट प्रमाणेच आहे.
2. रेझिस्टरवर R2 देखील आहे - ते आउटपुट सारखेच आहे.

या प्रकरणात, आउटपुट व्होल्टेजचे प्रतिरोध R2 चे गुणोत्तर इनपुट व्होल्टेजच्या R1 च्या गुणोत्तराच्या मूल्याच्या समान आहे, परंतु चिन्हात उलट आहे. प्रतिकार आणि व्होल्टेजची मूल्ये जाणून घेतल्यास, आपण लाभाची गणना करू शकता. हे करण्यासाठी, आपल्याला इनपुट व्होल्टेजद्वारे आउटपुट व्होल्टेज विभाजित करणे आवश्यक आहे. या प्रकरणात, ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर (त्याचे कनेक्शन सर्किट कोणतेही असू शकतात) प्रकाराकडे दुर्लक्ष करून समान लाभ मिळवू शकतात.

अभिप्राय ऑपरेशन

आता आपल्याला एक महत्त्वाचा मुद्दा जवळून पाहण्याची गरज आहे - अभिप्राय कसे कार्य करते. इनपुटवर काही व्होल्टेज आहे असे समजा. गणनेच्या साधेपणासाठी, त्याचे मूल्य 1 V च्या बरोबरीने घेऊ. R1=10 kOhm, R2=100 kOhm हे देखील गृहीत धरू.

आता आपण असे गृहीत धरू की काही अनपेक्षित परिस्थिती उद्भवली आहे, ज्यामुळे कॅस्केडच्या आउटपुटवरील व्होल्टेज 0 V वर सेट केले आहे. पुढे, एक मनोरंजक चित्र दिसून येते - दोन प्रतिकार जोड्यांमध्ये कार्य करण्यास सुरवात करतात, एकत्रितपणे ते एक व्होल्टेज विभाजक तयार करतात. इनव्हर्टिंग स्टेजच्या आउटपुटवर, ते 0.91 V च्या स्तरावर राखले जाते. या प्रकरणात, op-amp संपूर्ण इनपुटमध्ये जुळत नसल्याची नोंद करू देते आणि आउटपुटवर व्होल्टेज कमी होते. म्हणूनच, ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर सर्किट डिझाइन करणे खूप सोपे आहे जे सेन्सरवरून सिग्नल अॅम्प्लीफायरचे कार्य लागू करते, उदाहरणार्थ.

आणि आउटपुट 10 V च्या स्थिर मूल्यापर्यंत पोहोचेपर्यंत हा बदल चालू राहील. या क्षणी ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरच्या इनपुटमधील क्षमता समान असतील. आणि ते पृथ्वीच्या क्षमतेइतकेच असतील. दुसरीकडे, यंत्राच्या आउटपुटवरील व्होल्टेज कमी होत राहिल्यास आणि ते -10 V पेक्षा कमी असल्यास, इनपुटवरील संभाव्यता जमिनीपेक्षा कमी होईल. याचा परिणाम असा होतो की आउटपुटवरील व्होल्टेज वाढू लागते.

या सर्किटमध्ये एक मोठी कमतरता आहे - इनपुट प्रतिबाधा फारच लहान आहे, विशेषत: फीडबॅक सर्किट बंद असल्यास, उच्च व्होल्टेज लाभ असलेल्या अॅम्प्लीफायर्ससाठी. आणि पुढे चर्चा केलेली रचना या सर्व कमतरतांपासून रहित आहे.

नॉन-इनव्हर्टिंग अॅम्प्लिफायर

आकृती नॉन-इनव्हर्टिंग ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरचे सर्किट दर्शवते. त्याचे विश्लेषण केल्यानंतर, आपण अनेक निष्कर्ष काढू शकतो:

1. व्होल्टेज मूल्य UA इनपुट व्होल्टेजच्या बरोबरीचे आहे.
2. विभाजकातून व्होल्टेज UA काढला जातो, जो आउटपुट व्होल्टेज आणि R1 च्या गुणोत्तराच्या R1 आणि R2 च्या रेझिस्टन्सच्या बेरीजच्या बरोबरीचा असतो.
3. जेव्हा UA इनपुट व्होल्टेजच्या मूल्यात समान असेल, तेव्हा नफा इनपुटच्या आउटपुट व्होल्टेजच्या गुणोत्तराइतका असतो (किंवा तुम्ही R2 आणि R1 च्या प्रतिरोधक गुणोत्तरामध्ये एक जोडू शकता).

या डिझाइनला नॉन-इनव्हर्टिंग अॅम्प्लिफायर म्हणतात; यात जवळजवळ अमर्याद इनपुट प्रतिबाधा आहे. उदाहरणार्थ, 411 मालिकेच्या ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्ससाठी, त्याचे मूल्य 1012 ओम्स, किमान आहे. आणि द्विध्रुवीय सेमीकंडक्टर ट्रान्झिस्टरवर आधारित ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्ससाठी, नियमानुसार, 108 ओमपेक्षा जास्त. परंतु कॅसकेडचा आउटपुट प्रतिबाधा, तसेच पूर्वी चर्चा केलेल्या सर्किटमध्ये, खूप लहान आहे - ओमचे अपूर्णांक. आणि ऑपरेशनल एम्पलीफायर्स वापरुन सर्किट्सची गणना करताना हे लक्षात घेतले पाहिजे.

एसी अॅम्प्लीफायर सर्किट

लेखात आधी चर्चा केलेले दोन्ही सर्किट यावर कार्य करतात परंतु इनपुट सिग्नल स्त्रोत आणि अॅम्प्लीफायरमधील कनेक्शन वैकल्पिक प्रवाह असल्यास, आपल्याला डिव्हाइसच्या इनपुटवर करंटसाठी ग्राउंडिंग प्रदान करावे लागेल. शिवाय, आपल्याला या वस्तुस्थितीकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे की वर्तमान मूल्य परिमाणात अत्यंत लहान आहे.

जेव्हा AC सिग्नल वाढवले ​​जातात तेव्हा डीसी सिग्नलचा फायदा कमी करणे आवश्यक आहे. हे विशेषतः अशा प्रकरणांसाठी सत्य आहे जेथे व्होल्टेज वाढणे खूप मोठे आहे. याबद्दल धन्यवाद, डिव्हाइसच्या इनपुटवर चालविलेल्या शिअर व्होल्टेजचा प्रभाव लक्षणीयरीत्या कमी करणे शक्य आहे.

पर्यायी व्होल्टेजसह कार्य करण्यासाठी सर्किटचे दुसरे उदाहरण

या सर्किटमध्ये, -3 डीबीच्या पातळीवर आपण 17 हर्ट्झच्या वारंवारतेचा पत्रव्यवहार पाहू शकता. त्यावर, कॅपेसिटरचा प्रतिबाधा दोन किलो-ओहमच्या पातळीवर असल्याचे दिसून येते. म्हणून, कॅपेसिटर पुरेसे मोठे असणे आवश्यक आहे.

AC अॅम्प्लिफायर तयार करण्यासाठी, तुम्हाला नॉन-इनव्हर्टिंग प्रकारचे op-amp सर्किट वापरावे लागेल. आणि त्यात बऱ्यापैकी मोठे व्होल्टेज वाढले पाहिजे. परंतु कॅपेसिटर खूप मोठा असू शकतो, म्हणून ते न वापरणे चांगले. खरे आहे, तुम्हाला योग्य कातरणे निवडावे लागेल, त्याचे मूल्य शून्यावर ठेवावे लागेल. किंवा तुम्ही टी-आकाराचे दुभाजक वापरू शकता आणि सर्किटमधील दोन्ही प्रतिरोधकांची प्रतिकार मूल्ये वाढवू शकता.

कोणती योजना वापरणे अधिक श्रेयस्कर आहे?

बहुतेक डिझायनर नॉन-इनव्हर्टिंग अॅम्प्लिफायर्स पसंत करतात कारण त्यांच्याकडे इनपुट प्रतिबाधा खूप जास्त आहे. आणि ते इनव्हर्टिंग प्रकारच्या सर्किट्सकडे दुर्लक्ष करतात. परंतु नंतरचा एक मोठा फायदा आहे - तो ऑपरेशनल एम्पलीफायरवरच मागणी करत नाही, जे त्याचे "हृदय" आहे.

याव्यतिरिक्त, त्याची वैशिष्ट्ये, खरं तर, बरेच चांगले आहेत. आणि काल्पनिक ग्राउंडिंगच्या मदतीने, आपण सर्व सिग्नल सहजपणे एकत्र करू शकता आणि त्यांचा एकमेकांवर कोणताही प्रभाव पडणार नाही. ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरवर आधारित डीसी अॅम्प्लिफायर सर्किट देखील डिझाइनमध्ये वापरले जाऊ शकते. हे सर्व गरजांवर अवलंबून असते.

आणि शेवटची गोष्ट अशी आहे की जर येथे चर्चा केलेले संपूर्ण सर्किट दुसर्या op-amp च्या स्थिर आउटपुटशी जोडलेले असेल. या प्रकरणात, इनपुट प्रतिबाधाचे मूल्य महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावत नाही - किमान 1 kOhm, किमान 10, किमान अनंत. या प्रकरणात, प्रथम कॅस्केड नेहमी पुढील एकाच्या संबंधात त्याचे कार्य करते.

रिपीटर सर्किट

ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरवर आधारित रिपीटर द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टरवर तयार केलेल्या उत्सर्जक प्रमाणेच कार्य करते. आणि ते समान कार्ये करते. मूलत:, हे एक नॉन-इनव्हर्टिंग अॅम्प्लिफायर आहे ज्यामध्ये पहिल्या रोधकाचा प्रतिकार अमर्यादपणे मोठा आहे आणि दुसऱ्याचा प्रतिकार शून्य आहे. या प्रकरणात, फायदा एकता समान आहे.

विशेष प्रकारचे ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर्स आहेत जे तंत्रज्ञानामध्ये फक्त रिपीटर सर्किट्ससाठी वापरले जातात. त्यांच्याकडे खूप चांगली वैशिष्ट्ये आहेत - एक नियम म्हणून, उच्च कार्यक्षमता. उदाहरणांमध्ये OPA633, LM310, TL068 सारख्या ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्सचा समावेश आहे. नंतरचे शरीर ट्रान्झिस्टरसारखे असते, तसेच तीन टर्मिनल असतात. बर्‍याचदा अशा एम्पलीफायर्सना फक्त बफर म्हणतात. वस्तुस्थिती अशी आहे की त्यांच्याकडे इन्सुलेटरचे गुणधर्म आहेत (खूप उच्च इनपुट प्रतिबाधा आणि अत्यंत कमी आउटपुट). ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरवर आधारित वर्तमान अॅम्प्लिफायर सर्किट तयार करण्यासाठी अंदाजे समान तत्त्व वापरले जाते.

सक्रिय मोड

मूलत:, हा एक ऑपरेटिंग मोड आहे ज्यामध्ये ऑपरेशनल एम्पलीफायरचे आउटपुट आणि इनपुट ओव्हरलोड केलेले नाहीत. जर सर्किटच्या इनपुटवर खूप मोठा सिग्नल लागू केला असेल, तर आउटपुटवर ते कलेक्टर किंवा एमिटरच्या व्होल्टेज पातळीनुसार कापण्यास सुरवात करेल. परंतु जेव्हा आउटपुट व्होल्टेज कटऑफ स्तरावर निश्चित केले जाते, तेव्हा ऑप-एम्पच्या इनपुटवरील व्होल्टेज बदलत नाही. या प्रकरणात, श्रेणी पुरवठा व्होल्टेजपेक्षा जास्त असू शकत नाही

बहुतेक op-amp सर्किट्स अशा प्रकारे डिझाइन केले जातात की हा स्विंग पुरवठा व्होल्टेजपेक्षा 2 V कमी असतो. परंतु हे सर्व वापरलेल्या विशिष्ट op-amp अॅम्प्लिफायर सर्किटवर अवलंबून असते. ऑपरेशनल एम्पलीफायरवर आधारित स्थिरतेवर समान मर्यादा आहे.

समजा फ्लोटिंग लोड असलेल्या स्त्रोतामध्ये विशिष्ट व्होल्टेज ड्रॉप आहे. जर विद्युत् प्रवाह सामान्य दिशेने सरकत असेल, तर तुम्हाला असा भार येऊ शकतो जो पहिल्या दृष्टीक्षेपात विचित्र वाटेल. उदाहरणार्थ, अनेक रिव्हर्स-पोलराइज्ड बॅटरी. या डिझाइनचा वापर थेट चार्जिंग करंट मिळविण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

काही खबरदारी

ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरवर आधारित एक साधा व्होल्टेज अॅम्प्लीफायर (कोणतेही सर्किट निवडले जाऊ शकते) अक्षरशः "गुडघ्यावर" बनवले जाऊ शकते. परंतु आपल्याला काही वैशिष्ट्ये विचारात घेणे आवश्यक आहे. सर्किटमधील फीडबॅक नकारात्मक असल्याची खात्री करणे अत्यावश्यक आहे. हे देखील सूचित करते की अॅम्प्लीफायरच्या नॉन-इनव्हर्टिंग आणि इनव्हर्टिंग इनपुटमध्ये गोंधळ करणे अस्वीकार्य आहे. याव्यतिरिक्त, थेट प्रवाहासाठी फीडबॅक लूप उपस्थित असणे आवश्यक आहे. अन्यथा, op-amp त्वरीत संपृक्ततेमध्ये जाईल.

बहुतेक op amps मध्ये इनपुट डिफरेंशियल व्होल्टेज खूप लहान असते. या प्रकरणात, उर्जा स्त्रोताच्या कोणत्याही कनेक्शनसाठी नॉन-इनव्हर्टिंग आणि इनव्हर्टिंग इनपुटमधील कमाल फरक 5 V पर्यंत मर्यादित असू शकतो. या स्थितीकडे दुर्लक्ष केल्यास, इनपुटवर बरीच मोठी वर्तमान मूल्ये दिसून येतील, ज्यामुळे सर्किटची सर्व वैशिष्ट्ये खराब होतील.

यातील सर्वात वाईट गोष्ट म्हणजे ऑपरेशनल एम्पलीफायरचा भौतिक नाश. परिणामी, ऑपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट पूर्णपणे कार्य करणे थांबवते.

विचार केला पाहिजे

आणि, अर्थातच, ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायरचे स्थिर आणि दीर्घकाळ चालणारे ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी आपण कोणत्या नियमांचे पालन केले पाहिजे याबद्दल बोलणे आवश्यक आहे.

सर्वात महत्वाची गोष्ट म्हणजे op-amp मध्ये खूप उच्च व्होल्टेज वाढणे आहे. आणि जर इनपुट्समधील व्होल्टेज मिलिव्होल्टच्या एका अंशाने बदलले तर त्याचे आउटपुटमधील मूल्य लक्षणीय बदलू शकते. म्हणून, हे जाणून घेणे महत्त्वाचे आहे: ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरचे आउटपुट हे सुनिश्चित करण्याचा प्रयत्न करते की इनपुटमधील व्होल्टेज फरक शून्याच्या जवळ (आदर्श समान) आहे.

दुसरा नियम असा आहे की ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरचा सध्याचा वापर अत्यंत लहान आहे, अक्षरशः नॅनोअँपिअर्स. इनपुटवर फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर स्थापित केले असल्यास, ते पिकोअँपमध्ये मोजले जाते. यावरून आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की इनपुट वर्तमान वापरत नाहीत, कोणतेही ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर वापरले जात असले तरीही, सर्किट - ऑपरेटिंग तत्त्व समान राहते.

परंतु आपण असा विचार करू नये की ऑप-एम्प खरोखर इनपुटवर सतत व्होल्टेज बदलतो. भौतिकदृष्ट्या, हे पूर्ण करणे जवळजवळ अशक्य आहे, कारण दुसऱ्या नियमाशी कोणताही पत्रव्यवहार होणार नाही. ऑपरेशनल एम्पलीफायरबद्दल धन्यवाद, सर्व इनपुटच्या स्थितीचे मूल्यांकन केले जाते. बाह्य फीडबॅक सर्किट वापरुन, आउटपुटमधून इनपुटमध्ये व्होल्टेज हस्तांतरित केले जाते. परिणाम असा आहे की ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायरच्या इनपुटमधील व्होल्टेज फरक शून्य आहे.

अभिप्राय संकल्पना

ही एक सामान्य संकल्पना आहे आणि आधीच तंत्रज्ञानाच्या सर्व क्षेत्रांमध्ये व्यापक अर्थाने वापरली जाते. कोणत्याही नियंत्रण प्रणालीमध्ये आउटपुट सिग्नल आणि सेट मूल्य (संदर्भ) यांची तुलना करणारा अभिप्राय असतो. वर्तमान मूल्य काय आहे यावर अवलंबून, इच्छित दिशेने समायोजन होते. शिवाय, नियंत्रण प्रणाली काहीही असू शकते, अगदी रस्त्यावर चालणारी कार देखील.

ड्रायव्हर ब्रेक दाबतो, आणि इथे दिलेला फीडबॅक ही मंदीची सुरुवात आहे. एवढ्या साध्या उदाहरणासह साधर्म्य रेखाटून, तुम्ही इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्समधील फीडबॅक अधिक चांगल्या प्रकारे समजू शकता. आणि नकारात्मक फीडबॅक म्हणजे जर तुम्ही ब्रेक पेडल दाबता तेव्हा कारचा वेग वाढतो.

इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये, फीडबॅक ही प्रक्रिया आहे ज्या दरम्यान आउटपुटमधून इनपुटमध्ये सिग्नल हस्तांतरित केला जातो. या प्रकरणात, इनपुटवरील सिग्नल देखील दाबला जातो. एकीकडे, ही एक अतिशय वाजवी कल्पना नाही, कारण बाहेरून असे दिसते की नफा लक्षणीय प्रमाणात कमी होईल. तसे, इलेक्ट्रॉनिक्समधील फीडबॅकच्या विकासाच्या संस्थापकांना असा अभिप्राय मिळाला. परंतु ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्सवर त्याचा प्रभाव अधिक तपशीलवार समजून घेणे योग्य आहे - व्यावहारिक सर्किट्सचा विचार करा. आणि हे स्पष्ट होईल की ते प्रत्यक्षात किंचित नफा कमी करते, परंतु ते आपल्याला इतर पॅरामीटर्समध्ये किंचित सुधारणा करण्यास अनुमती देते:

1. वारंवारता वैशिष्ट्ये गुळगुळीत करा (त्यांना आवश्यक स्तरावर आणते).
2. तुम्हाला अॅम्प्लीफायरच्या वर्तनाचा अंदाज लावू देते.
3. नॉनलाइनरिटी आणि सिग्नल विकृती दूर करण्यास सक्षम.

अभिप्राय जितका खोल असेल (आम्ही नकारात्मकबद्दल बोलत आहोत), ओपन-लूप वैशिष्ट्यांचा एम्पलीफायरवर कमी प्रभाव पडतो. याचा परिणाम असा होतो की त्याचे सर्व पॅरामीटर्स सर्किटमध्ये कोणत्या गुणधर्मांवर अवलंबून असतात.

सर्व ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर अतिशय खोल अभिप्राय असलेल्या मोडमध्ये कार्य करतात या वस्तुस्थितीकडे लक्ष देणे योग्य आहे. आणि व्होल्टेज वाढणे (त्याच्या खुल्या लूपसह) अनेक दशलक्षांपर्यंत पोहोचू शकते. म्हणून, वीज पुरवठा आणि इनपुट सिग्नल पातळीशी संबंधित सर्व पॅरामीटर्सचे पालन करण्याच्या दृष्टीने ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर अॅम्प्लीफायर सर्किट अत्यंत मागणी आहे.

कंट्रोलर विसंगतीची गणना करतो आणि विशिष्ट गणितीय ऑपरेशननुसार नियंत्रण क्रियेत रूपांतरित करतो. VSAU प्रामुख्याने खालील प्रकारचे नियंत्रक वापरते: आनुपातिक (P), अविभाज्य (I), आनुपातिक-अविभाज्य (PI), आनुपातिक-अविभाज्य-व्युत्पन्न (PID). रूपांतरित सिग्नलच्या प्रकारानुसार, अॅनालॉग आणि डिजिटल रेग्युलेटर वेगळे केले जातात. अॅनालॉग नियामक (एआर) ऑपरेशनल अॅम्प्लीफायर्सवर आधारित लागू केले जातात, डिजिटल - विशेष संगणकीय उपकरणे किंवा मायक्रोप्रोसेसरवर आधारित. अॅनालॉग कंट्रोलर केवळ अॅनालॉग सिग्नल्समध्ये रूपांतरित करतात जे वेळेची सतत कार्ये असतात. एपीमधून जात असताना, सतत सिग्नलचे प्रत्येक तात्काळ मूल्य रूपांतरित केले जाते.

एआर कार्यान्वित करण्यासाठी, एक ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर (ऑप-एम्प) नकारात्मक फीडबॅकसह समिंग अॅम्प्लीफायर सर्किटनुसार जोडलेले आहे. रेग्युलेटरचा प्रकार आणि त्याचे ट्रान्सफर फंक्शन सर्किटमध्ये इनपुटवर आणि ऑप-एम्प फीडबॅकमध्ये प्रतिरोधक आणि कॅपेसिटर कनेक्ट करण्यासाठी सर्किटद्वारे निर्धारित केले जाते.

नियामकांचे विश्लेषण करताना, आम्ही दोन मुख्य गृहितकांचा वापर करू, जे उच्च पदवीरेखीय ऑपरेटिंग मोडमध्ये नकारात्मक फीडबॅकसह op-amp साठी अचूकता पूर्ण केली जाते:

विभेदक इनपुट व्होल्टेज यू op-amp इनपुट शून्याच्या बरोबरीचे आहे;

ऑप-एम्पचे इनव्हर्टिंग आणि नॉन-इनव्हर्टिंग इनपुट वर्तमान वापरत नाहीत, म्हणजे. इनपुट प्रवाह (चित्र 2.2). नॉन-इनव्हर्टिंग इनपुट "शून्य" बसशी जोडलेले असल्याने, पहिल्या गृहीतकानुसार, इनव्हर्टिंग इनपुटचा संभाव्य φa देखील शून्य आहे.

तांदूळ. २.२.आनुपातिक नियंत्रकाचे कार्यात्मक आकृती

समीकरण (2.1) मधील व्हेरिएबल्सच्या वाढीकडे जाताना आणि Laplace ट्रान्सफॉर्म वापरून, आम्ही P-रेग्युलेटरचे हस्तांतरण कार्य प्राप्त करतो:

कुठे - आनुपातिक लाभ.

अशा प्रकारे, पी-रेग्युलेटरमध्ये, एरर सिग्नलचे आनुपातिक प्रवर्धन (स्थिराने गुणाकार) केले जाते. uशर्यत

गुणांक एकापेक्षा जास्त किंवा कमी असू शकतो. अंजीर मध्ये. 2.3 अवलंबित्व दाखवते uयेथे = f(t)जेव्हा एरर सिग्नल बदलतो तेव्हा पी-रेग्युलेटर uशर्यत

फीडबॅक सर्किट (Fig. 2.4) मध्ये op-amp कॅपेसिटर C ला op-amp शी जोडून इंटिग्रल रेग्युलेटर (I-regulator) लागू केले जाते. I कंट्रोलरचे हस्तांतरण कार्य

एकीकरणाचा स्थिरांक कुठे आहे, s.

तांदूळ. २.४. एकात्मिक नियामकाचे कार्यात्मक आकृती

I कंट्रोलर एरर सिग्नल समाकलित करतो uशर्यत

फीडबॅक लूप (चित्र 2.6) मध्ये रेझिस्टर R OU आणि कॅपेसिटर C OU समाविष्ट करून एक आनुपातिक-अविभाज्य नियंत्रक (PI कंट्रोलर) लागू केला जातो.

तांदूळ. २.६.पीआय कंट्रोलरचे कार्यात्मक आकृती

पीआय कंट्रोलरचे हस्तांतरण कार्य

आनुपातिक आणि अविभाज्य नियंत्रकांच्या हस्तांतरण कार्यांची बेरीज आहे. पीआय कंट्रोलरमध्ये पी आणि आय कंट्रोलर्सचे गुणधर्म असल्याने, ते एकाच वेळी आनुपातिक प्रवर्धन आणि त्रुटी सिग्नलचे एकत्रीकरण करते. uशर्यत

एक आनुपातिक-अविभाज्य-व्युत्पन्न नियंत्रक (पीआयडी कंट्रोलर) सर्वात सोप्या प्रकरणात PI कंट्रोलरमध्ये कॅपेसिटर C 3 आणि C OS ला प्रतिरोधक R 3 आणि R OC (चित्र 2.8) च्या समांतर कनेक्ट करून लागू केले जाते.

तांदूळ. २.८.पीआयडी कंट्रोलरचे कार्यात्मक आकृती

पीआयडी कंट्रोलर ट्रान्सफर फंक्शन

पीआयडी कंट्रोलरचा आनुपातिक फायदा कुठे आहे; - भिन्नता स्थिर; - एकीकरण स्थिरता; ; .

पीआयडी कंट्रोलरचे ट्रान्सफर फंक्शन हे प्रोपोर्शनल, इंटिग्रल आणि डिफरेंशियल कंट्रोलर्सच्या ट्रान्सफर फंक्शन्सची बेरीज आहे. पीआयडी कंट्रोलर एकाचवेळी आनुपातिक प्रवर्धन, फरक आणि त्रुटी सिग्नलचे एकत्रीकरण करतो uशर्यत

17 प्रश्न AEP समन्वय सेन्सर.

सेन्सरचा ब्लॉक आकृती. AED (स्वयंचलित इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह) नियंत्रित निर्देशांकांवर फीडबॅक सिग्नल प्राप्त करण्यासाठी सेन्सर वापरते. सेन्सरहे असे उपकरण आहे जे AED च्या नियंत्रित समन्वयाच्या स्थितीबद्दल त्याच्याशी संवाद साधून आणि या परस्परसंवादाची प्रतिक्रिया विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतरित करून माहिती देते.

AED मध्ये नियंत्रित विद्युत आणि यांत्रिक समन्वय आहेत: वर्तमान, व्होल्टेज, EMF, टॉर्क, वेग, विस्थापन इ. त्यांचे मोजमाप करण्यासाठी, योग्य सेन्सर वापरले जातात.

एईडी समन्वय सेन्सरला मापन ट्रान्सड्यूसर (एमटी) आणि जुळणारे उपकरण (सीयू) (चित्र 2.9) चे अनुक्रमिक कनेक्शन म्हणून संरचनात्मकपणे प्रस्तुत केले जाऊ शकते. मापन ट्रान्सड्यूसर समन्वय रूपांतरित करतो एक्सइलेक्ट्रिकल व्होल्टेज सिग्नलमध्ये आणि(किंवा वर्तमान i), आनुपातिक एक्स . जुळणारे उपकरण आउटपुट सिग्नल रूपांतरित करते आणिफीडबॅक सिग्नलमध्ये IP uओएस , जे आकार आणि आकारात स्वयं-चालित बंदुकांना संतुष्ट करते.

तांदूळ. २.९. AEP समन्वय सेन्सरचा ब्लॉक आकृती

वर्तमान सेन्सर्स.करंट सेन्सर्स (CT) मोटर करंटची ताकद आणि दिशा याविषयी माहिती मिळविण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. ते खालील आवश्यकतांच्या अधीन आहेत:

0.1I nom ते 5 I nom 0.9 पेक्षा कमी नसलेल्या श्रेणीतील नियंत्रण वैशिष्ट्यांची रेखीयता;

पॉवर सर्किट आणि कंट्रोल सिस्टमच्या गॅल्व्हनिक अलगावची उपलब्धता;

उच्च कार्यक्षमता.

सध्याचे ट्रान्सफॉर्मर, स्मूथिंग चोकचे अतिरिक्त (भरपाई) विंडिंग्स, हॉल एलिमेंट्स आणि शंट्सचा वापर डीटीमध्ये ट्रान्सड्यूसर मोजण्यासाठी केला जातो.

शंटवर आधारित वर्तमान सेन्सर मोटार प्रवाह मोजण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. शंटपूर्णपणे सक्रिय प्रतिकार असलेले चार-टर्मिनल प्रतिरोधक आहे आर sh (नॉन-इंडक्टिव्ह शंट), पॉवर सर्किट वर्तमान टर्मिनल्सशी जोडलेले आहे आणि मापन सर्किट संभाव्य टर्मिनल्सशी जोडलेले आहे.

ओमच्या कायद्यानुसार, सक्रिय प्रतिकार ओलांडून व्होल्टेज ड्रॉप आणि=R w i

मोटर सर्किटमधील विद्युत् प्रवाहावरील शंटचा प्रभाव कमी करण्यासाठी, त्याचा प्रतिकार कमीतकमी असावा. शंटमध्ये नाममात्र व्होल्टेज ड्रॉप सामान्यतः 75 mV असते, म्हणून ते आवश्यक मूल्यांमध्ये (3.0...3.5 V) वाढवणे आवश्यक आहे. शंटचे पॉवर सर्किटशी संभाव्य कनेक्शन असल्याने, वर्तमान सेन्सरमध्ये गॅल्व्हॅनिक अलगाव उपकरण असणे आवश्यक आहे. ट्रान्सफॉर्मर आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणे अशी उपकरणे म्हणून वापरली जातात. शंटवर आधारित वर्तमान सेन्सरचा ब्लॉक आकृती अंजीर मध्ये दर्शविला आहे. २.१३.

तांदूळ. २.१३.शंट-आधारित वर्तमान सेन्सरचा ब्लॉक आकृती

सध्या, वर्तमान सेन्सर्सवर आधारित हॉल घटक,जे सेमीकंडक्टर मटेरियलने पातळ प्लेट किंवा फिल्मच्या स्वरूपात बनवलेले असतात (चित्र 2.14). जेव्हा विद्युत प्रवाह I X इंडक्शनसह चुंबकीय क्षेत्राला लंब असलेल्या प्लेटमधून जातो मध्ये,हॉल ईएमएफ प्लेटमध्ये प्रेरित आहे e X:

सामग्रीचे गुणधर्म आणि प्लेटच्या परिमाणांवर अवलंबून गुणांक कुठे आहे.

व्होल्टेज सेन्सर्स. INरेझिस्टिव्ह व्होल्टेज डिव्हायडरचा वापर इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह (चित्र 2.16) मध्ये व्होल्टेज मोजणारे कनवर्टर म्हणून केला जातो.

तांदूळ. २.१६.व्होल्टेज सेन्सरचे कार्यात्मक आकृती

विभाजक आउटपुट व्होल्टेज.

EMF सेन्सर्स.गती नियंत्रण श्रेणीसाठी (50 पर्यंत) कमी आवश्यकतांसह, इलेक्ट्रिक ड्राइव्हमध्ये EMF फीडबॅक मुख्य अभिप्राय म्हणून वापरला जातो.

तांदूळ. २.१७.आर्मेचर ईएमएफ सेन्सरचे कार्यात्मक आकृती

स्पीड सेन्सर्स.इंजिन रोटरच्या कोनीय वेगाच्या प्रमाणात इलेक्ट्रिकल सिग्नल मिळविण्यासाठी, टॅकोजनरेटर आणि पल्स स्पीड सेन्सर वापरले जातात. टॅकोजनरेटर अॅनालॉग ऑटोमॅटिक कंट्रोल सिस्टममध्ये वापरले जातात, पल्स - डिजिटलमध्ये.

स्पीड सेन्सर नियंत्रण वैशिष्ट्यांच्या रेखीयतेसाठी कठोर आवश्यकतांच्या अधीन आहेत, आउटपुट व्होल्टेजची स्थिरता आणि त्याच्या लहरीची पातळी, कारण ते संपूर्णपणे ड्राइव्हचे स्थिर आणि डायनॅमिक पॅरामीटर्स निर्धारित करतात.

कायम चुंबक असलेले डीसी टॅकोजनरेटर इलेक्ट्रिक ड्राइव्हमध्ये व्यापक झाले आहेत. रिव्हर्स पल्सेशनची पातळी कमी करण्यासाठी, इलेक्ट्रिक मोटरमध्ये टॅकोजनरेटर तयार केले जातात.

स्पंदित गती सेन्सर्समध्ये, स्पंदित विस्थापन ट्रान्सड्यूसरचा वापर प्राथमिक मोजमाप करणारे ट्रान्सड्यूसर म्हणून केला जातो, ज्यामध्ये डाळींची संख्या शाफ्टच्या रोटेशनच्या कोनाच्या प्रमाणात असते.

स्थिती सेन्सर. INसध्या, इंडक्शन आणि फोटोइलेक्ट्रॉनिक कन्व्हर्टरचा वापर इलेक्ट्रिक ड्राईव्हमध्ये मशीन आणि यंत्रणांच्या हलत्या भागांची हालचाल मोजण्यासाठी केला जातो.

इंडक्शन ट्रान्सफॉर्मर्समध्ये फिरणारे ट्रान्सफॉर्मर, सेल्सिन आणि इंडक्टोसिन्स यांचा समावेश होतो. इंडक्टोसिन्स गोलाकार किंवा रेखीय असू शकतात.

फिरणारे ट्रान्सफॉर्मर (VT)या कोनाच्या प्रमाणात सायनसॉइडल व्होल्टेजमध्ये रोटेशन कोन α रूपांतरित करणार्‍या अल्टरनेटिंग करंटच्या इलेक्ट्रिकल मायक्रोमशीन्स म्हणतात. स्वयंचलित नियंत्रण प्रणालीमध्ये, फिरणारे ट्रान्सफॉर्मर हे जुळत नसलेले मीटर म्हणून वापरले जातात जे विशिष्ट विशिष्ट स्थानावरून सिस्टमचे विचलन रेकॉर्ड करतात.

फिरणाऱ्या ट्रान्सफॉर्मरमध्ये स्टेटर आणि रोटरवर दोन समान सिंगल-फेज वितरित विंडिंग असतात, एकमेकांकडे 90° ने शिफ्ट केले जातात. स्लिप रिंग आणि ब्रशेस किंवा रिंग ट्रान्सफॉर्मर वापरून रोटर विंडिंगमधून व्होल्टेज काढला जातो.

सायनस मोडमधील व्हीटीचे ऑपरेटिंग तत्त्व स्टेटर आणि रोटर विंडिंग्सच्या अक्षांच्या कोनीय स्थितीवर स्टेटरच्या स्पंदित चुंबकीय प्रवाहाद्वारे रोटर विंडिंगमध्ये प्रेरित व्होल्टेजच्या अवलंबनावर आधारित आहे.

सेल्सिनदोन विंडिंग्स असलेली एक वैकल्पिक विद्युतीय मायक्रोमशीन आहे: उत्तेजना आणि समक्रमण. उत्तेजित वळणाच्या टप्प्यांच्या संख्येवर अवलंबून, सिंगल- आणि थ्री-फेज सिंक्रोस वेगळे केले जातात. सिंक्रोनाइझेशन वळण नेहमी तीन-चरण असते. स्वयं-चालित गनमध्ये, रिंग ट्रान्सफॉर्मरसह नॉन-कॉन्टॅक्ट सिंक्रोज मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

रिंग ट्रान्सफॉर्मरसह संपर्क नसलेल्या सिंक्रोनायझरचे सिंक्रोनाइझेशन विंडिंग स्टेटरच्या स्लॉटमध्ये स्थित आहे, उत्तेजना विंडिंग स्लॉटमध्ये किंवा सिंक्रोनायझरच्या रोटरच्या स्पष्ट ध्रुवांवर आहे. रिंग ट्रान्सफॉर्मरचे वैशिष्ठ्य म्हणजे त्याचे प्राथमिक वळण स्टेटरवर स्थित आहे आणि दुय्यम वळण रोटरवर स्थित आहे. विंडिंग्समध्ये चुंबकीय प्रणालीमध्ये रिंग्सचे स्वरूप असते ज्यामध्ये स्टेटर आणि रोटरचे रिंग मॅग्नेटिक कोर असतात, जे रोटरवर अंतर्गत चुंबकीय सर्किटद्वारे आणि स्टेटरवर बाह्य एकाद्वारे जोडलेले असतात. स्वयं-चालित गनमध्ये, सिंक्रोसचा वापर मोठेपणा आणि फेज रोटेशन मोडमध्ये केला जातो.

अॅम्प्लीट्यूड मोडमध्ये सिन्सिन विंडिंग्स चालू करण्यासाठी सर्किट डायग्राम अंजीर मध्ये दर्शविला आहे. २.१९. या मोडमधील सिंक्रोनायझरचा इनपुट समन्वय हा रोटर रोटेशन अँगल τ आहे. फेज वळणाची मध्य रेषा संदर्भ बिंदू म्हणून घेतली जाते ए.

तांदूळ. २.१९.अॅम्प्लीट्यूड मोडमध्ये सिन्सिन विंडिंग्स चालू करण्याचा कार्यात्मक आकृती

फेज-शिफ्ट मोडमध्ये सिन्सिन विंडिंग्स चालू करण्यासाठी सर्किट आकृती अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. २.२०. या मोडमधील सिंक्रोनायझरचा इनपुट कोऑर्डिनेट हा रोटेशन एंगल τ आहे आणि आउटपुट कोऑर्डिनेट हा आउटपुट EMF चा फेज φ आहे. eपर्यायी पुरवठा व्होल्टेजच्या संबंधात बाहेर.

तांदूळ. २.२०.फेज रोटेशन मोडमध्ये सिन्सिन विंडिंग्स चालू करण्याचा कार्यात्मक आकृती

18 प्रश्न पल्स-फेज कंट्रोल सिस्टम. थायरिस्टर नियंत्रणाची तत्त्वे.

रेक्टिफायर्समध्ये, थायरिस्टर्सचा वापर नियंत्रित स्विच म्हणून केला जातो. थायरिस्टर उघडण्यासाठी, दोन अटी पूर्ण केल्या पाहिजेत:

एनोड क्षमता कॅथोड संभाव्यतेपेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे;

कंट्रोल इलेक्ट्रोडवर ओपनिंग (नियंत्रण) नाडी लागू करणे आवश्यक आहे.

ज्या क्षणी थायरिस्टरच्या एनोड आणि कॅथोडमध्ये सकारात्मक व्होल्टेज दिसून येतो त्याला म्हणतात नैसर्गिक उघडण्याचा क्षण. ओपनिंग इंपल्सचा पुरवठा उघडण्याच्या कोनाद्वारे नैसर्गिक उघडण्याच्या क्षणाच्या तुलनेत विलंब होऊ शकतो. परिणामी, थायरिस्टर एंटरिंग ऑपरेशनद्वारे विद्युत प्रवाह सुरू होण्यास विलंब होतो आणि रेक्टिफायर व्होल्टेजचे नियमन केले जाते.

रेक्टिफायर थायरिस्टर्स नियंत्रित करण्यासाठी, पल्स-फेज कंट्रोल सिस्टम (PPCS) वापरली जाते, जी खालील कार्ये करते:

विशिष्ट विशिष्ट थायरिस्टर्स उघडल्या पाहिजेत अशा क्षणांचे निर्धारण करणे; वेळेचे हे क्षण नियंत्रण सिग्नलद्वारे सेट केले जातात जे एसीएसच्या आउटपुटपासून SIFU च्या इनपुटवर येतात;

उघडण्याच्या डाळींची निर्मिती प्रसारित आयथायरिस्टर्सच्या इलेक्ट्रोड्सच्या नियंत्रणासाठी योग्य वेळी आणि आवश्यक मोठेपणा, शक्ती आणि कालावधी असणे.

नैसर्गिक उघडण्याच्या बिंदूशी संबंधित ओपनिंग पल्सची शिफ्ट प्राप्त करण्याच्या पद्धतीनुसार, क्षैतिज, अनुलंब आणि एकत्रित नियंत्रण तत्त्वे वेगळे केली जातात.

क्षैतिज नियंत्रणासह (चित्र 2.28), साइनसॉइडल व्होल्टेज बदलणारे नियंत्रण uव्होल्टेजच्या संदर्भात y टप्प्याच्या बाहेर (क्षैतिजरित्या) आहे u 1, रेक्टिफायर फीड करणे. एका क्षणी ωt=αकंट्रोल व्होल्टेजमधून आयताकृती अनलॉकिंग डाळी तयार होतात यूजी.टी . इलेक्ट्रिक ड्राईव्हमध्ये क्षैतिज नियंत्रण व्यावहारिकरित्या वापरले जात नाही, जे कोन नियंत्रण α (सुमारे 120°) च्या मर्यादित श्रेणीमुळे आहे.

उभ्या नियंत्रणासह (चित्र 2.29), जेव्हा नियंत्रण व्होल्टेज समान असते तेव्हा उघडण्याच्या डाळींच्या पुरवठ्याचा क्षण निर्धारित केला जातो uव्हेरिएबल संदर्भ व्होल्टेज (उभ्या) सह y (आकारात स्थिर). व्होल्टेज समानतेच्या क्षणी, आयताकृती डाळी तयार होतात यू gt

एकात्मिक नियंत्रणासह (चित्र 2.30), जेव्हा पर्यायी नियंत्रण व्होल्टेज समान असते तेव्हा उघडण्याच्या डाळींच्या पुरवठ्याचा क्षण निर्धारित केला जातो आणि येथेस्थिर संदर्भ व्होल्टेजसह यू o p. व्होल्टेज समानतेच्या क्षणी, आयताकृती डाळी तयार होतात यू gt

तांदूळ. २.२८.क्षैतिज नियंत्रण तत्त्व

तांदूळ. २.२९.अनुलंब नियंत्रण तत्त्व

तांदूळ. 2.30.समाकलित नियंत्रण तत्त्व

ओपनिंग अँगल ए मोजण्याच्या पद्धतीनुसार, SIFUs मल्टी-चॅनेल आणि सिंगल-चॅनेलमध्ये विभागले गेले आहेत. मल्टी-चॅनल SIFUs मध्ये, प्रत्येक रेक्टिफायर थायरिस्टरचा कोन ए त्याच्या स्वतःच्या चॅनेलमध्ये मोजला जातो, सिंगल-चॅनेलमध्ये - सर्व थायरिस्टर्ससाठी एका चॅनेलमध्ये. औद्योगिक इलेक्ट्रिक ड्राइव्हमध्ये, अनुलंब नियंत्रण तत्त्वासह मल्टीचॅनल SIFUs प्रामुख्याने वापरले जातात.