Giáo án Tự động hóa và điều khiển thiết bị điện: Chương 4

Chia sẻ: Trinh _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:52

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo án Tự động hóa và điều khiển thiết bị điện: Chương 4 - Các phần tử trong hệ thống tự động điều khiển vòng kín trình bày kiến thức về khuếch đại thuật toán, các bộ điều chỉnh, mạch phi tuyến dùng khuếch đại thuật toán, các bộ cảm biến, bộ biến đổi số tương tự,... Mời các bạn tham khảo

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo án Tự động hóa và điều khiển thiết bị điện: Chương 4

Ch-¬ng 4: C¸c phÊn tö trong hÖ thèng tù ®éng ®iÒu khiÓn vßng kÝn. (8 tiÕt) 4.1 KhuÕch ®¹i thuËt to¸n (K§TT) 4.1.1. Giíi thiÖu vÒ K§TT KhuÕch ®¹i thuËt to¸n lµ phÇn tö c¬ b¶n ®Ó x©y dùng m¹ch ®iÒu khiÓn t-¬ng tù. ThuËt to¸n khuÕch ®¹i thuËt to¸n cã nghÜa lµ nhê m¹ch khuÕch ®¹i nµy mµ ta cã thÓ t¹o ®-îc c¸c thuËt to¸n ®iÒu khiÓn kh¸c nhau S¬ ®å nguyªn lÝ vµ s¬ ®åthay thÕ cña K§TT giíi thiÖu trªn h×nh 41.1. K§TT cã hai ®Çu vµo: ®Çu vµo ®¶o (-) tÝn hiÖu ra tr¸i dÊu víi tÝn hiÖu vµo om ®Çu vµo kh«ng ®¶o (+) tÝn hiÖu ra ®ång dÊu víi tÝn hiÖu vµo, mét ®Çu ra. + + .c - §Çu ra K §Çu ra §Çu vµo + §Çu vµoZV ng Zr - co - H×nh 4.1 KÝ hiÖu vµ s¬ ®å thay thÕ K§TT an 4.1.2. C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña K§TT th §iÖn ¸p nguån cÊp 5 18 V (TrÞ sè nµy chØ cho gÇn ®óng cho ®a sè c¸c lo¹i K§TT, chi tiÕt ph¶i tra b¶ng th«ng sè K§TT) ng Dßng ®iÖn ra IR 3 mA o C«ng suÊt tiªu thô P 60 mW du Vïng nhiÖt ®é lµm viÖc -55OC 125OC u TÇn sè lµm viÖc cùc ®¹i kho¶ng hµng kHz cu HÖ sè khuÕch ®¹i K = 105 - 107 §iÖn trë ®Çu vµo ZV 1M §iÖn trë ®Çu ra ZR 100 §é mÊt ®èi xøng ®iÖn ¸p vµo (OFFSET) 1mV §é mÊt ®èi xøng dßng ®iÖn vµo (OFFSET) 10-8 A Dßng ®iÖn tÜnh ®Çu vµo (Biascurrent) 10-7 A §é tr«i ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn theo nhiÖt ®é 10-8 V/OK, 10-10 A/OK du Tèc ®é t¨ng ®iÖn ¸p dt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
4.1.3. Hµm truyÒn cña K§TT 1. KhuÕch ®¹i ®¶o dÊu S¬ ®å khuÕch ®¹i ®¶o ®-îc vÏ trªn h×nh 4.2 Z2 i2 Z1 i iV 1 Z0 i0 uV ZV u0 it u1 om Zt u2 u3 Z3 .c H×nh 4.2 M¹ch khuÕch ®¹i ®¶o Tõ s¬ ®å thay thÕ h×nh 41.2 ta cã c¸c ph-¬ng tr×nh c¬ b¶n nh- sau: ng co i1 + i2 - iV = 0 (4.1) an i1 =(u1 - uV - u3)/Z1 i2 =(u2 - uV - u3)/Z2 th iV = uV /iV ng §èi víi ®Çu ra ta cã o uo = -A uV du i0 = i2 + it (4.2) it = u2 / Zt u cu i0 = (u0 - u2)/ ZR Gi¶i hai ph-¬ng tr×nh (4.1), (4.2) ta cã: u 2 1 1 . u1 Z1 1 B 1 Z 1 Z 1 3 3 1 1 Z 2 K Z 2 Z V Z1 Z V Z V 1 1 1 Z 2 Z t Z 0 B 1 1 Z 3 (1 ) Z 0 A .Z 2 Z V CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Gi¶ thiÕt gÇn ®óng Z0 = 0, Z0 < Zt, Z0 < Z2 vµ A ta cã: KK§ = u2/u1 = -Z2/Z1 2. KhuÕch ®¹i kh«ng ®¶o Z2 i2 Z1 i1 iV om Z0 i0 uV Z3 i .c 3 it i4 u2 u1 Zt ng Z4 co an H×nh 4.3 M¹ch khuÕch ®¹i kh«ng ®¶o B»ng c¸ch gi¶i t-¬ng tù nh- trªn chóng ta cã: th KK§ = u2/u1 = (Z4/(Z3 +Z4)].[(Z1 + Z2)/Z1] ng 3. KhuÕch ®¹i vi sai o S¬ ®å m¹ch khuÕh ®¹i vi sai vÏ trªn h×nh 4.4. du Z2 i2 u Z1 i1 iV cu Z0 i0 uV u1A Z3 i 3 it i4 u1B Zt u2 Z4 H×nh 4.4 M¹ch khuÕch ®¹i vi sai TÝn hiÖu ra ®-îc tÝnh: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Z 2 Z1 Z 2 Z 4 u 2 .u 1A . .u 1B Z1 Z1 Z 3 Z 4 4.1.5. C¸c m¹ch c¬ b¶n cña K§TT - Bé céng tÝn hiÖu. Trªn h×nh 42.1 giíi thiÖu mét s¬ ®å nguyªn lÝ bé céng tÝn hiÖu Rht R1 om U1 - UR R2 U2 + .c Rn Un ng co an H×nh 42.1 S¬ ®å nguyªn lÝ m¹ch céng tÝn hiÖu th §iÖn ¸p ra cña bé c«ng nµy ®-îc tÝnh: ng U 1 U 2 U n o uR R ht .... R1 R R du 2 n u NÕu chän R1 = R2 =.... Rn = Rht, ta cã ®iÖn ¸p ra lµ tæng c¸c ®iÖn ¸p vµo Rht cu U2 = - (U11 + U12 + .....U1n) R1 U1 - R2 UR - M¹ch céng kh«ng ®¶o U2 + S¬ ®å m¹ch céng kh«ng ®¶o cho trªn R0 Rn h×nh ck®. §iÖn ¸p ®Çu ra cña bé céng nµy Un ®-îc tÝnh: R 0 R ht 1 U 1 U 2 U n uR . . .... R 1 1 1 R1 R R 0 2 n .... R1 R 2 R n NÕu chän R1 = R2 = .....= Rn = R th× CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Rht n R R U 0 ht U R1 R n .R i U1 UR 0 i 1 - U2 R2 + - M¹ch trõ R3 S¬ ®å m¹ch trõ ®-îc vÏ trªn h×nh mt §iÖn ¸p ra ®-îc tÝnh: H×nh mt. S¬ ®å m¹ch trõ R3 R1 R ht R ht U R U 2 U 1 R1 R 2 R3 R1 om - M¹ch tÝch ph©n. .c M¹ch tÝch ph©n lµ mét m¹ng bèn cùc (h×nh tpa), trong ®ã tÝn hiÖu ra tØ lÖ víi tÝch ph©n tÝn hiÖu vµo M¹ch ng UV UR t tÝch ph©n U U dt R V co 0 a) Ng-êi ta cã thÕ dïng K§TT ®Ó lµm C an m¹ch tÝch ph©n nh- trªn h×nh tpb. §iÖn ¸p UV R ra trong tr-êng hîp nµy ®-îc tÝnh: th - UR 1 t 1 t + ng U R U V dt U V dt RC 0 T 0 o Khi muèn céng hoÆc trõ c¸c tÝch du ph©n, ng-êi ta dïng m¹ch tÝch ph©n tæng b) vµ tÝch ph©n hiÖu nh- trªn h×nh tp2. C¸c H×nh tp. M¹ch tÝch ph©n; a. s¬ ®å u tÝch ph©n tæng vµ hiÖu cho ta ®Çu ra: khèi; b. m¹ch tÝch ph©n b»ng K§TT cu Víi m¹ch tÝch ph©n tæng: t U 1 U 2 U n U R .... dt 0 R1 R 2 R n Víi m¹ch tÝch ph©n hiÖu: t 1 U R U 2 U 1 dt RC 0 - M¹ch vi ph©n M¹ch vi ph©n lµ mét m¹ng bèn cùc (h×nh vp1a), trong ®ã tÝn hiÖu ra tØ lÖ víi vi ph©n tÝn hiÖu vµo CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
dU V U R k dt S¬ ®è m¹ch vi ph©n dïng K§TT ®-îc vÏ trªn h×nh vp1b. TÝn hiÖu ra cña m¹ch tÝch ph©n ®-îc tÝnh: dU dU U R RC V T V C dt dt UV R - UR UV M¹ch UR + vi ph©n a) om H×nh vp1. M¹ch vi ph©n; a. s¬ ®å b) .c khèi; b. m¹ch vi ph©n b»ng K§TT ng - M¹ch t¹o xung ch÷ nhËt. T¹o ®iÖn ¸p d¹ng xung ch÷ nhËt vµ sãng tam gi¸c rÊt th-êng gÆp trong co c¸c m¹ch ®iÒu khiÓn tù ®éng. H×nh xcn1 giíi thiÖu mét sè m¹ch d¹ng nµy. an §iÖn ¸p sãng vu«ng vµ tam gi¸c c©n cã thÓ ®-îc t¹o bëi mét dao ®éng ®a hµi b»ng khuÕch ®¹i thuËt to¸n (K§TT) nh- h×nh xcn1 a th R R2 ng R1 R3 C V- A1 V+ + R o V+ + du 1 A1 -A _ - 2 C V + R2 u cu a) b) H×nh xcn1 mét sè m¹ch t¹o xung ch÷ nhËt b»ng K§TT S¬ ®å dao ®éng ®a hµi b»ng K§TT A cã hai ®-êng håi tiÕp. Håi tiÕp ©m vÒ V b»ng m¹ch RC, håi tiÕp d-¬ng vÒ V+ b»ng m¹ch chia ¸p R1, R2. Ho¹t - ®éng cña s¬ ®å h×nh xcn1 a cã thÓ gi¶i thÝch nh- sau: Gi¶ sö ®iÖn ¸p ra cña A1 ®ang d-¬ng nhê håi tiÕp d-¬ng mµ ®iÖn ¸p ra b»ng Ucc vµ kh«ng ®æi, lóc ®ã ®iÖn ¸p vµo cæng "+" cã trÞ sè: R 2 U V U CC R 1 R 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
§iÖn ¸p vµo cæng "-" lµ ®iÖn ¸p n¹p tô, ®iÖn ¸p n¹p tô t¨ng dÇn ®Õn khi V+ = V-, t¹i t1 ®Çu ra lËt tr¹ng th¸i tõ d-¬ng xuèng ©m, ®iÖn ¸p V + ®æi dÊu tõ d-¬ng xuèng ©m, ®iÖn ¸p trªn tô ®æi chiÒu n¹p tô. Chu k× dao ®éng cña m¹ch ®-îc x¸c ®Þnh: 2 .R 1 T 2 . R . C . ln 1 R2 TÇn sè xung: 1 f T Tr-êng hîp ®Æc biÖt R1 = 2R2 = R ta cã: om T = 2.R.C.ln 2 = 2.R.C.0,69 R1 = R2 = R T = 2.R.C.ln 3 = 2.R.C.1,1 = 2,2. R.C .c T¹o sãng vu«ng vµ tam gi¸c b»ng tÝch ph©n sãng vu«ng. ng M¹ch t¹o ®iÖn ¸p tam gi¸c còng cã thÓ nhËn ®-îc tõ bé tÝch ph©n xung vu«ng nh- h×nh xcn1b. Xung vu«ng cã thÓ t¹o b»ng nhiÒu c¸ch kh¸c nhau. co TÝch ph©n xung nµy chÝnh lµ qu¸ tr×nh n¹p, x¶ tô. NÕu ®iÖn ¸p vµo kh©u tÝch ph©n kh«ng ®èi xøng cã thÓ xuÊt hiÖn sai sè ®¸ng kÓ. an §iÖn ¸p tùa trªn h×nh xcn1b mang tÝnh phi tuyÕn cao. §iÖn ¸p tùa cã thÓ th nhËn ®-îc tuyÕn tÝnh h¬n nÕu sö dông s¬ ®å h×nh xcnb. KhuÕch ®¹i A 1 cã håi tiÕp d-¬ng b»ng ®iÖn trë R1, ®Çu ra cã trÞ sè ®iÖn ¸p nguån vµ dÊu phô ng thuéc hiÖu ®iÖn ¸p hai cæng V+, V-. §Çu vµo V+ cã hai tÝn hiÖu, mét tÝn hiÖu kh«ng ®æi lÊy tõ ®Çu ra cña A1, o mét tÝn hiÖu biÕn thiªn lÊy tõ ®Çu ra cña A2. §iÖn ¸p chuÈn so s¸nh ®Ó quyÕt du ®Þnh ®æi dÊu ®iÖn ¸p ra cña A1 lµ trung tÝnh vµo V-. Gi¶ sö ®Çu ra cña A1 d-¬ng UA1 > 0, khuÕch ®¹i A2 tÝch ph©n ®¶o dÊu cho ®iÖn ¸p cã s-ên ®i u xuèng cña ®iÖn ¸p tùa. §iÖn ¸p vµo V+ lÊy tõ R1 vµ R2, hai ®iÖn ¸p nµy tr¸i cu dÊu nhau. §iÖn ¸p vµo qua R2 biÕn thiªn theo ®-êng n¹p tô, cßn ®iÖn ¸p vµo qua R1 kh«ng ®æi, tíi khi nµo UV+ = 0 ®Çu ra cña A1 ®æi dÊu thµnh ©m. Chu k× ®iÖn ¸p ra cña A1 cø lu©n phiªn ®æi dÊu nh- vËy cho ta ®iÖn ¸p ra sãng vu«ng t¹i ®Çu ra A1 vµ tam gi¸c c©n t¹i ®Çu ra A2. TÇn sè cña ®iÖn ¸p tùa ®-îc tÝnh: 1 f R2 (2.24) 4 . R 3 .C . R1 B»ng c¸ch chän c¸c trÞ sè cña ®iÖn trë vµ tô ®iÖn ta cã ®-îc ®iÖn ¸p tùa cã tÇn sè nh- mong muèn. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
4.1.4. Mét sè s¬ ®å m¹ch phô kh¸c M¹ch b¶o vÖ Cã ba lo¹i m¹ch b¶o vÖ th-êng ®-îc m¾c vµo m¹ch K§TT nh- vÏ trªn h×nh 4.5. B¶o vÖ ®Çu vµo dïng hai ®ièt m¾c ë hai ®Çu vµo. B¶o vÖ m¾c sai nguån dïng hai ®ièt m¾c ë hai ®Çu nguån cÊp. B¶o vÖ qu¸ t¶i nèi ®iÖn trë ®Çu ra. - om + .c ng H×nh 4.5 M¹ch b¶o vÖ K§TT co M¹ch bï ®é mÊt ®èi xøng ®iÖn ¸p PhÇn lín c¸c lo¹i K§TT ®-îc cÊp bëi hai nguån ®èi xøng. Tr-êng hîp an nguån bÞ mÊt ®èi xøng cã thÓ g©y sai sè trong m¹ch, do ®ã ng-êi ta dïng th m¹ch bï ®é mÊt ®èi xøng ®iÖn ¸p h×nh 41.6 nh»m gi¶m thiÓu nh÷ng sai sãt kh«ng ®¸ng cã, ng M¹ch bï tÇn sè h×nh 41.7 o du - + u cu H×nh 41.7 M¹ch bï mÊt ®èi xøng ®iÖn ¸p 4.2 C¸c bé ®iÒu chØnh. NhiÖm vô c¸c bé ®iÒu chØnh: KhuÕch ®¹i tÝn hiÖu sai lÖch nhá. T¹o hµm ®iÒu khiÓn ®Ó ®¶m b¶o chÊt l-îng tÜnh vµ ®éng. 1. §iÒu chØnh tØ lÖ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
U2 = K. U - + U U 2 U 2 R 2 F (p ) K U d U 1 U R 1 om 2. Hµm chøc n¨ng I2 .c Yht(p) U® I® Y®(p) IV ng - + U1 I1 co Y1(p) U2 an th ng s¬ ®å h×nh 43.2 cã c¸c quan hÖ: o I® + I2 + I1 = IV ~ 0 du I® = Y® (p).U® I2 = Yht (p).U2 u cu I1 = Y1 (p).U1 Y® (p).U® + Yht (p).U2 + Y1 (p).U1 = 0 Yd p Y1 p U 2 U d .U 1 (43.1) Y ht p Yd p Hai ®iÖn ¸p U® vµ U1 tr¸i dÊu. Bé ®iÒu chØnh tÝch ph©n C X R U2 - Y + t CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Thay vµo biÓu thøc 43.1víi gi¸ trÞ U® = UV; U1 = 0 ta cã: YV p U 2 U V Y ht p Tõ ®ã ta cã hµm truyÒn K 1 Y .X ; K p R .C om Hµm truyÒn cña kh©u tÝch ph©n tØ lÖ. C R2 .c R1 - U2 ng + UV U2 co t an Thay vµo biÓu thøc 43.1 víi th 1 ng Y V (p ) R o 1 C .p Y ht du 1 R 2 C .p 1 R 2 C .p u ta cã: cu U 2 R 2 R 2 C .p 1 Tp 1 . K. U V R 1 R 2 C .p Tp D-íi ®©y giíi thiÖu hµm truyÒn mét sè kh©u hiÖu chØnh ®iÓn h×nh Hµm truyÒn mét sè kh©u hiÖu chØnh C X R - Y K 1 Y .X ; K + p R .C CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
R C R K R 2 X - Y Y .X ; K ; T R 2 .C 1 Tp R 1 + om .c C R R K. 1 Tp 1 ng X - Y Y .X ; K ; T R 1 .C + co X R 1 .C an th R ng C X - Y o Y K .p .X ; K R .C + du u cu R2 R1 C X - Kp Y Y .X ; K R 2 .C ; T R 1 .C + 1 Tp CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
R2 X C - R Y Y K. 1 Tp . X ; K 2 ; T R 1 .C R1 + R 1 om .c C2 R2 1 T 1 .p ng Y K .X ; X C 1 T2p - Y co R1 R + K 2 ; T R 1 .C 1 ; T 2 R .C 2 2 R 1 an th ng C2 o R2 1 T 1 .p du X R1 C Y K .X ; 1 T1p 1 T2p - Y + K R .C 1 ; T R 1 .C 1 ; T 2 R .C u 2 2 2 cu C2 R2 R1 R1 1 T 1 .p X Y Y K .X ; - + 1 T1p . 1 T2p C R 2 R 1 .C 1 K ; T ; T2 R 2 .C 2 2 .R 1 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
C2 R1 R1 X Y K R - Y .X ; K 2 ; T R 1 .C 1 ; + 1 T 2 p .p 2 . R 1 .C C om .c ng C2 C2 R2 R2 co R1 K. 1 T 1 .p X R1 Y K .X ; - Y an 1 T2p . 1 T3p C1 + R 3 th K ; T R 1 .C 1 ; T 2 2 . R 1 .C 1 ; T 3 R 3 .C 3 2 .R 1 o ng du u cu - + CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Hµm truyÒn mét sè kh©u hiÖu chØnh TT Kh©u S¬ ®å Hµm truyÒn hiÖu chØnh 1 C X R - Y Y K .X ; K 1 + p R .C 2 R2 om C Y K .X ; R1 1 Tp X - Y .c + R 2 K ; T R 2 .C R1 ng 3 R2 C co K.1 Tp R1 Y .X ; X - Y X + 1 an K ; T R 1 .C R 1 .C th 4 R ng C X - Y Y K .p .X ; K R .C o + du u 5 R2 R1 C cu X - Kp Y Y .X ; + 1 Tp K R 2 .C ; T R 1 .C 6 R2 X C - Y Y K.1 Tp . X ; R1 + R 2 K ; T R 1 .C R1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
7 C2 R2 1 T 1 .p Y K .X ; X C1 1 T2p - Y R1 + R 2 K ; T R 1 .C 1 ; T 2 R 2 .C 2 R 1 8 C 2R X R C 2 1 1 - Y Y K 1 T1 p 1 T2p .X ; + om K R 2 .R 1 ; T R 1 .C 1 ; T 2 R 2 .C 2 .c 9 C2 R2 Y K 1 .X ; ng R1 R1 1 T1 p . 1 T2p X - Y R R 1 .C 1 + co K 2 ; T ; T2 R 2 .C 2 C1 2 .R 1 2 an 10 C2 th K R1 Y .X ; X R1 1 T 2 p .p - Y ng + R 2 C1 K 2 . R 1 .C ; T R 1 .C 1 . o du 11 C3 K.1 T1 .p u Y K .X ; C2 R2 R3 cu 1 T2p . 1 T3p X R1 R1 K R 3 ; T R 1 .C 1 ; - Y 2 .R 1 + C1 T2 2 . R 1 .C 1 ; T 3 R 3 .C 3 12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
M¹ch PID S¬ ®å khèi tæng qu¸t cña c¸c kh©u hiÖu chØnh PID P UV UV I om .c D ng co TÝn hiÖu ®Çu ra ®-îc tÝnh an dU V U ra K p U V K I U V dt K D dt th Hµm truyÒn ®-îc viÕt: ng K I U ra p K p K D .p U V p o p du 2 U p K D p K p .p K i ra u U V p p cu ViÕt l¹i biÓu thøc hµm truyÒn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
2 A 1p A 2 .p 1 W p p K D A 1 K I K p A 2 K I 1 K I S¬ ®å vÝ dô om R2 .c R1 - P R5 + ng co C1 R8 UV R3 R6 an - I - Ura + th + ng R4 C2 D R7 o - du + u cu 4.3. M¹ch phi tuyÕn dïng K§TT C¸c kh©u phi tuyÕn dïng ®Î giíi h¹n vïng t¸c ®éng cña mét sè th«ng sè trong m¹ch ®iÒu khiÓn tù ®éng rÊt th-êng dïng. VÝ dô cÇn giíi h¹n dßng ®iÖn khi khëi ®éng ®éng c¬. Chóng cã thÓ ®-îc dïng ®Ó t¹o hµm phi tuyÕn. Nh÷ng hµm phi tuyÕn nµy ®-îc t¹o b»ng viÖc tuyÕn tÝnh hãa tõng ®o¹n ®Æc tÝnh theo nguyªn t¾c: n y y0 ax bi x x 0i (pt - 1) i 1 Trong ®ã: bi = 0 khi x x0i; CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
bi = const khi x> x0i. VÝ dô cã mét ®-êng cong phi tuyÕn trªn h×nh pt1, nã cã thÓ ®-îc tuyÕn tÝnh hãa thµnh bèn ®o¹n. TÝn hiÖu vËt lÝ x, y ®-îc ®æi thµnh tÝn hiÖu ®iÖn U x, Uy. Ph-¬ng tr×nh ®-êng cong tuyÕn tÝnh hãa cã thÓ viÕt: 3 U y U 0 k 0U x ki U x U 0i (pt - 2) i 1 Trong ®ã: ki = 0 khi Ux Uxi; ki = ki khi Ux > Uxi Tõ ph-¬ng tr×nh (pt - 2) thÊy r»ng ®-êng cong lµ tæng cña 5 ®iÖn ¸p. S¬ om ®å m¹ch thùc hiÖn biÓu thøc trªn ®-îc vÏ trªn h×nh pt2. Sè h¹ng thø nhÊt cña biÓu thøc (pt - 2) lµ U0 cã mét gi¸ trÞ ra U0 khi gi¸ trÞ vµo Ux = 0 vµo. Sè h¹ng .c thø hai lµ mét tÝn hiÖu ®iÖn ¸p biÕn thiªn tuyÕn tÝnh, chõng nµo ®iÖn ¸p vµo cßn nhá h¬n Ux1 ®Çu ra cßn biÕn thiªn tuyÕn tÝnh. Khi ®Çu vµo lín h¬n U x1 ®-êng cong thµnh phi tuyÕn, sau khi tuyÕn tÝnh hãa, cã thµnh phÇn lµ sè ng h¹ng thø 3, nã tû lÖ víi hiÖu Ux - Ux1 víi hÖ sè khuÕch ®¹i k1. NÕu kh«ng cã co sè h¹ng nµy trong ®o¹n Ux1 Ux2 tÝn hiÖu ra biÕn thiªn theo ®-êng th¼ng nèi dµi nÐt ®øt (h×nh pt1). Khi tÝn hiÖu vµo lín h¬n Ux2 xuÊt hiÖn thªm sè an h¹ng thø 4 tû lÖ víi hiÖu Ux Ux2 . TÝn hiÖu vµo tiÕp tôc t¨ng kh©u phi tuyÕn thø ba ho¹t ®éng tû lÖ víi Ux Ux3. th Nh- vËy tæng 5 (h×nh pt2) cã n¨m ®Çu vµo mçi ®Çu vµo ®-îc t¹o hµm mét ®o¹n ®Æc tÝnh t-¬ng øng víi tÝn hiÖu ®Çu vµo. o ng U0 du 1 u 2 cu 5 Uy Ux 3 4 H×nh pt1. TuyÕn tÝnh hãa ®-êng cong H×nh pt2. S¬ ®å khèi m¹ch tuyÕn tÝnh phi tuyÕn hãa ®-êng cong phi tuyÕn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
om D-íi ®©y giíi tiÖu mét sè m¹ch t¹o hµm phi tuyÕn ë trªn. R1 R0 UV R2 UR UR .c VR2 UV - R2 UR R1 + Ung Ung ng UV -UN VR1 Ung co a) D R R1 UR an UV R - UR UV VR2 th R2 + Ung Ung ng -UN VR1 b) o du R0 R1 D UR UV R0 VR2 u - R2 U UV ng UR cu + -UN VR1 c) D R UR R R1 R R - UR UV UV - VR2 R2 + + Ung -UN VR1 d) H×nh pt3 M¹ch t¹o ®Æc tÝnh phi tuyÕn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
M¹ch t¹o ®Æc tÝnh phi tuyÕn h×nh pt3a cho ®Æc tÝnh víi ®iÖn ¸p ra chØ cã khi ®iÖn ¸p vµo trªn ng-ìng. Th-êng trong m¹ch nµy chän R1 = R2 ®iÖn ¸p ra sÏ cã khi ®iÖn ¸p anod cña diod D lín h¬n U ng. NÕu UA < Ung diod khãa. §é ngiªng cña ®Æc tÝnh ra phô thuéc viÖc ®iÒu chØnh biÕn trë VR 2 (hÖ sè ki). §Æc tÝnh nµy còng cã thÓ ®-îc t¹o bëi m¹ch K§TT (h×nh pt3a). C¸c m¹ch h×nh pt3 cho ta ®Æc tÝnh n»m ë gãc phÇn t- thø nhÊt. Muèn cã c¸c ®Æc tÝnh n»m ë c¸c gãc phÇn t- thø hai, ba t- chØ cÇn thªm c¸c kh©u ®¶o dÊu vµo hay ra, nh- chØ ra trªn h×nh pt3b, c, d. T¹o vïng kh«ng t¸c ®éng om §èi víi c¸c hÖ thèng tù ®éng th-êng ph¶i chØnh ®Þnh nh÷ng vïng kh«ng t¸c ®éng. H×nh pt4 vÏ m¹ch t¹o vïng kh«ng t¸c ®éng cña tÝn hiÖu vµo. Khi tÝn hiÖu vµo d-¬ng, D1 sÏ dÉn, ®iÖn ¸p ra cßn b»ng 0 khi ®iÖn ¸p vµo nhá h¬n .c ®iÖn ¸p anod cña D1 (®-îc chØnh bëi VR1). §é dèc cña ®-êng ®¹c tÝnh phô ng R thuéc hÖ sè khuÕch ®¹i cña K§TT 0 . Diod D2 dÉn theo chiÒu ©m ®iÖn ¸p R1 co vµo. S¬ ®å nµy ccho phÐp hiÖu chØnh vïng kh«ng t¸c ®éng ®èi xøng hay kh«ng ®èi xøng. Tuy nhiªn ®é nghiªng ®Æc tÝnh kh«ng ®æi. an -UN th R0 VR1 D1 UR UV R1 ng D2 - UR UV + VR2 o du +UN a) b) H×nh pt4 T¹o vïng kh«ng ho¹t ®éng u cu T¹o ®Æc tÝnh b·o hßa §Ó t¹o ®Æc tÝnh b·o hßa dïng s¬ ®å h×nh pt5a, b. C¸c biÕn trëVR 1, VR2 ®Æt ®iÖn ¸p khãa cho c¸c diod D1, D2. NÕu ®iÖn ¸p ra cña K§TT cßn nhá h¬n ®iÖn ¸p chØnh ®Þnh cña c¸c diod s¬ ®å lµm viÖc víi khuÕch ®¹i tuyÕn tÝnh. NÕu ®iÖn ¸p ra K§TT d-¬ng vµ v-ît qu¸ ng-ìng chØnh cña VR1 diod D1 dÉn, h×nh thµnh m¹ch nèi t¾t R0. DiÖn ¸p ra gi÷ ®iÖn ¸p b»ng ®iÖn ¸p ®· chØnh cña VR1. §iÖn ¸p vµo tiÕp tôc t¨ng lªn, ®iÖn ¸p ra gi÷ nguyªn kh«ng ®æi (mh- hinbhf pt5c). C¸ch gi¶i thÝch t-¬ng tù cho tr-êng hîp ®iÖn ¸p ra ©m. C¸ch t¹o ®Æc tÝnh nh- trªn cã thÓ thùc hiÖn ®-îc b»ng diod æn ¸p nh- trªn h×nh pt5b. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt