Полумостовой преобразователь сопротивления-напряжения

Рефераты / Коммуникации, связь и радиоэлектроника / Полумостовой преобразователь сопротивления-напряжения

ГСС – генератор синусоидального сигнала

Lx – измеряемая индуктивность

ПНВ – преобразователь напряжение интервал времени

Достоинством этой схемы является линейная зависимость периода выходного напряжения от значения измеряемой индуктивности.

К недостаткам этой схемы можно отнести зависимость преобразования от индуктивности линии связи и большая сложность по сравнению со схемами L

C генераторов.

Схема с ёмкостной трёхточкой

Рис. 1.4 Принципиальная схема LC-генератора

В этой схеме сильно проявляется погрешность, связанная с индуктивностью линии.

Частота установившихся колебаний такого генератора равна:

Схема LC-автогенератора на операционном усилителе.

Рис. 1.5 Принципиальная схема LC-генератора на операционном усилителе

Высокими техническими показателями обладают LC-автогенераторы гармонических колебаний, использующие в качестве усилительных звеньев операционные усилители. В связи с избыточностью коэффициента усиления таких усилителей это позволяет, кроме положительной обратной связи через частотно-избирательный резонансный контур, вводить достаточно глубокие дополнительные отрицательные связи, что существенно повышает стабильность частоты генерируемых колебаний. Кроме того, операционные усилители имеют большое входное и очень маленькое выходное сопротивления, что позволяет не учитывать их при расчёте.

2. ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Исходя из заданных требований, разработаем структурную схему и дадим разъяснение блокам структурной схемы полумостового преобразователя сопротивления в напряжение (ПСН).

Структурная полумостового ПСН изображена на рис. 2.1 и содержит в своем составе:

ИОН- источник опорного напряжения;

ПН- повторитель напряжения;

ДН- делитель напряжения;

ДУ- дифференциальный усилитель;

Рис.2.1 Структурная схема полумостового ПСН.

Источником опорного напряжения задаем входной сигнал U0 делителя напряжения (ДН) и повторителя напряжения (ПН). Делитель напряжения делит входной сигнал пополам и подает его на вход дифференциального усилителя. Повторитель напряжения поддерживает напряжение U0 на втором входе дифференциального усилителя. В свою очередь дифференциальный усилитель состоит из операционного усилителя и полумоста. Операционный усилитель подает на нижний зажим полумоста такое напряжение, при котором равны потенциалы на средней точке полумоста и на выходе делителя напряжения.

3. РАСЧЕТ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

3.1 Вывод уравнения преобразования

(К3) ДН- делитель напряжения;

(К4) ПН- повторитель напряжения;

y1=Uвых дн ;

y2=Uвых пн ;

y3=Uвых К1 ;

y4=Uвых К2 ;

y=Uвых;

x=U0;

3.2 Требования к блокам структуры

Источник опорного напряжения на выходе имеет 2.5 В отсюда В. Опорное напряжение подается на делитель напряжении и на повторитель напряжения. На выходе делителя напряжения мы будем иметь 1.25В значит В. На выходе повторителя напряжения будем иметь опорное напряжение 2.5В, . На выходе блока К1 будем иметь напряжение 1.05В, а на выходе блока К2 напряжение 2.05В. По условию КП на выходе ПСН напряжение 1В следовательно В.