Измеритель среднего значения переменного напряжения. Порядок расчета фильтра нижних частот.

При измерении параметров переменных напряжений часто необходимо знать среднее значение. Для синусоидального сигнала среднее значение равно . На рис. 1а представлена схема измерителя среднего значения. Выберем значения сопротивлений , , . Тогда коэффициент усиления схемы будет равен .

Рис.1. Измеритель среднего значения

Для соблюдения соотношения между средним и максимальным значениями коэффициент усиления должен быть равным , т. е.

, .

Для нахождения значения ёмкости конденсатора необходимо знать комплексный коэффициент передачи усилителя (рис.1б). Для этого найдём в операторном виде передаточную функцию.

,

где , .

Таким образом,

.

Заменив , находим комплексный коэффициент передачи

.

Амплитудно-частотная характеристика  имеет вид

.

Для расчёта значения ёмкости  необходимо знать минимальную частоту входного сигнала измерителя и коэффициент подавления напряжения этой частоты, то есть , при этом . Тогда

.

Например, задавая коэффициент подавления , , , для постоянной времени  можно получить

.

Пусть, например, , тогда

.

Фазочувствительный усилитель. Функциональная схема. Основные свойства.

ФЧВ – это такие устройства, выходной сигнал которых зависит от разности фаз между входным и управляющим.

Управляющее и входное напряжение должны иметь одинаковую частоту

ФЧВ не пропускает на вход постоянную составляющую

Нечетные грамоники ослабляются пропорционально их номеру

Свойства ФЧВ:

1.Среднее значение постоянной составляющей равно нулю.

2. При наличии во входном сигнале четких гармоник выходное напряжение ФЧВ не изменяется.     

3.Нечетные гармоники ослабляются пропорционально их номеру.

Для качественной реализации фазочувствительного выпрямителя необходимо чтобы коэффициент передачи ФЧВ при одном управляющем напряжении был равен единице, а при другом -1.

           К=-1                                  разомкнут

           К= 1                                       замкнут

В реальности ключи имеют остаточное явление сопротивления в замкнутом и разомкнутом положениях.

             r – замкнут

             R’– разомкнут

Фазочувствительный усилитель. Пример реализации. Погрешности от несовершенства.

Пример: ФЧВ с последовательным ключом

                                                                                          Кус=-1 при Uупр=0

                                                                                          Кус=1 при Uупр=1

В качестве ключа как правило используются микросхемы в которых в качестве ключевых элементов используются комплементарные ПТ(два параллельно вкл транзистора н и п типа) К590КН4 к590КН5 КР590КН4 КР590КН5

Основные типовые параметры микросхем:

Сопротивление в замкнутом состоянии 75-150Ом

Ток утечки при максимально возможном напряжении на ключе 50нА

Напряжение питанипя плюс минус 15В

ПОГРЕШНОСТЬ ФВЧ ОТ НЕСОВЕРШЕНСТВА КЛЮЧА

Ключ замкнут Кус=1(идеальный)

Для замкнутого состояния R должно быть намного больше r

Ключ разомкнут