Усилительно-преобразовательные устройства, входящие в состав разнообразных систем автоматического управления (САУ), оказывают существенное влияние на статические и динамические характеристики
САУ в целом. Среди многообразия усилительно-преобразовательных
устройств в настоящем учебном пособии рассматриваются вопросы проектирования транзисторных усилителей медленно меняющихся сигналов, как имеющие весьма широкое распространение.
В учебном пособии рассматриваются следующие основные вопросы
проектирования электронных усилителей:
классификация усилительных устройств по классам работы и схемно-техническим решениям построения схем;
выбор силовых транзисторов и проектирование конструкции теплоотвода;
компоновка усилителя, расчет оконечных и предоконечных каскадов
усиления;
расчет параметров цепей обратной связи, охватывающей усилитель;
получение передаточных функций отдельных каскадов усиления и
усилителя в целом;
синтез корректирующих звеньев методом логарифмических амплитудно-частотных характеристик;
разработка печатной платы и конструкции усилителя.
Рассматриваемые в настоящем учебном пособии вопросы полностью соответствуют программе курса «Электроника» специальностей
«Управление и информатика в технических системах», «Роботы и робототехнические системы», а также программе курса «Физические основы электроники» специальности «Электромеханика».
Техническое задание
Проектируемый усилитель предназначен для работы в составе системы автоматического управления. При этом его функции заключаются
в выполнении операции суммирования сигнала входного датчика, сигналов главной и корректирующей обратных связей системы управления и усилении сигнала рассогласования по величине и мощности.
Исходными данными для проектирования усилителя являются:
1) параметры и характеристика нагрузки:
активное сопротивление Rн;
индуктивность Lн;
максимальный ток нагрузки Iн max;
рабочий диапазон частоты преобразователя н,в;
2) данные источников входных сигналов:
внутреннее сопротивление датчиков сигнала управления Rупр; корректирующей обратной связи RКОС и главной обратной связи RГОС;
отклонение внутренних сопротивлений Rупр=RКОС=RГОС=
=Rс = 0,1;
максимально возможное напряжение (ЭДС) Uупр max;UКОС max;UГОС max;
остаточное напряжение источников сигналов Uупр.ост = 10–5Uупр max;
UКОС ост = 10–2UКОС max;UГОС ост = 10–5Uс.у max ;
3) основные требования к качеству работы усилителя:
коэффициенты передачи по напряжению по сигналам управления
Uупр; корректирующей обратной связи UКОС и главной обратной
связи UГОС;
допустимые отклонения коэффициентов передачи Uупр =UКОС=
=UГОС =Uдоп = 0,1–0,2;
максимально допустимое значение дрейфа входного сигнала Uвых max;
входное сопротивление усилителя по