Дифференциальное рассеяние

Как видим, выходное дифференциальное напряжение отличается от результата, полученного в задаче 2.23, на 0,05 В. Эту составляющую рассматривают как выходную дифференциальную ошибку, обусловленную асимметрией плеч.

При включении питания дифференциальное напряжение смещения, возникающее на входе ОУ за счет действия ПОС, образованной резисторами R{ и R2, скачком переводит операционный усилитель в режим ограничения выходного сигнала.

Если же на оба входа подаются сигналы одинаковой полярности, то в обоих плечах моста наблюдаются однонаправленные изменения токов. В конечном счете изменяется средний уровень напряжения на каждом выходном зажиме, а разностное (дифференциальное) напряжение возникает только при

Рассмотрим технические решения основных типов функциональных узлов ОУ. Важнейшим узлом является дифференциальный каскад усиления. Простейшие схемы ДУ, выполненные на основе БТ и ПТ, приведены на 17.5, а и б соответственно. Дифференциальным каскадом усиления называют функциональный узел, усиливающий разность двух напряжений (дифференциальное напряжение). В идеальном случае (когда R1=R2 и идентичны характеристики VTV и VT2) выходное напряжение ДУ пропорционально только разности напряжений, приложенных к двум его

Рассмотрим технические решения основных типов функциональных узлов ОУ. Важнейшим узлом является дифференциальный каскад усиления. Простейшие схемы ДУ, выполненные на основе БТ и ПТ, приведены на 17.5, а и б соответственно. Дифференциальным каскадом усиления называют функциональный узел, усиливающий разность двух напряжений (дифференциальное напряжение). В идеальном случае (когда R1=R2 и идентичны характеристики VT1 и VT2) выходное напряжение ДУ пропорционально только разности напряжений, приложенных к двум его

До тех пор пока оба транзистора находя гея в активном режиме, потенциал точки А фиксирован. Коэффициент усиления можно определить как и в случае усилителя на одном транзисторе, если заметить, что входной сигнал оказывается дважды приложенным к переходу база-эмиттер любого транзистора: Кл„ф = Як/2(гэ + + R}). Сопротивление резистора R3 обычно невелико (100 Ом и меньше), а иногда этот резистор вообще отсутствует. Дифференциальное напряжение обычно усиливается в несколько сотен раз.

Посмотрим, как обратная связь меняет действующее значение входного импеданса на примере обратной связи со сложением напряжений. Аналогичные рассуждения вы можете провести и для второго случая. Используем модель ОУ с конечным входным сопротивлением ( 4,68). Входное напряжение Um уменьшается на величину Д1/вых, и на выходах усилителя действует дифференциальное напряжение ^диФ = UBX - Вивых. Входной ток при этом равен

гастрофические характеристики по насыщению. Происходит следующее. Автоматически настраивающая нуль схема при попытке привести разностное напряжение на входе к нулю действует так, как если бы в полной мере работала обратная связь. Если выход усилителя насыщен (или если отсутствует внешняя цепь, обеспечивающая обратную связь), то на входе будет большое дифференциальное напряжение, которое нуль-усилитель воспримет как входную погрешность сдвига; при этом он слепо выдаст большое корректирующее напряжение, которое будет подзаряжать корректирующие конденсаторы до тех пор, пока нуль-усилитель сам не войдет в насыщение. Восстановление длится невероятно долго-до секунды! «Лекарство» такое: чувствовать, когда выход подходит к насыщению и фиксировать вход, чтобы предотвратить насыщение. Большинство ОУ с автоподстройкой нуля с этой целью снабжены «фиксатором» выхода, который для предотвращения насыщения подключается назад к инвертирующему входу. Не допустить насыщения в усилителе с прерыванием, не имеющем «фиксирующего» вывода (а также и в обычном ОУ), можно, подключив параллельную цепь обратной связи из двунаправленного стабилитрона (два встречно-последовательно соединенных стабилитрона), которая фиксирует выход на уровне напряжения пробоя стабилитрона, не позволяя ему достигать напряжения питания; лучше всего такой проем работает в инвертирующей схеме.

рого деформация (удлинение материала, к которому он прикреплен) вызывает изменение сопротивления (см. разд. 15.03). В результате изменяется выходное дифференциальное напряжение моста, возбуждаемого фиксированным постоянным смещением + 10 В ( 7.24). У всех резисторов примерно одно и то же сопротивление (типичное значение 350 Ом), но они подвергаются различной деформации. Чувствительность по всей шкале обычно равна 2 мВ на 1 В, поэтому диапазон изменения выходного сигнала будет равен 20 мВ при постоянном возбуждении 10 В. Это небольшое дифференциальное выходное напряжение пропорционально деформации и наложено на постоянный уровень 5 В. Дифференциальный усилитель должен обладать исключительно большим КОСС для усиления милливольте-вого дифференциального сигнала при одновременном подавлении синфазной по-

усилением, поэтому при переходе компаратора через порог ток смещения изменяется. Кроме того, внутренние схемы защиты могут вызвать еще большие изменения тока смещения в нескольких вольтах от порога. На 9.13 показана типовая зависимость тока смещения (для СМР-02). Небольшая ступенька тока при О В (дифференциальное напряжение) представляет собой в действительности плавный переход примерно при 100 мВ; это соответствует изменению напряжения, которое необходимо для полного переключения входного дифференциального усилительного каскада из одного состояния в другое.

И последнее замечание относительно входных характеристик: температурные градиенты на кристалле, обусловленные рассеиванием мощности на выходных каскадах, могут ухудшить указанное в спецификации напряжение смещения входов. В частности, в связи с тем что тепло, генерируемое на выходном каскаде и зависящее от состояния, может привести к переключению входа, для входных сигналов вблизи О В (дифференциальное напряжение) возможен эффект «урчания двигателя» (медленные колебания на выходном каскаде).

Индуктивное сопротивление рассеяния фазы статора хд обусловлено полями рассеяния пазовой и лобовой частей обмотки, а также высшими гармониками поля в воздушном зазоре (дифференциальное рассеяние) и определяется по следующей формуле:

Проводимость дифференциального рассеяния определяется наличием полей высших гармоник в воздушном зазоре. Чем больше кривая поля в зазоре отличается от синусоиды, тем больше дифференциальное рассеяние.

В асинхронных машинах пазовое, лобовое и дифференциальное рассеяния имеют примерно одинаковую величину. В крупных синхронных машинах дифференциальное рассеяние обычно меньше пазового.

Индуктивное сопротивление рассеяния определяется магнитными сопротивлениями полей рассеяния. Поток рассеяния замыкается в пазовой и лобовой частях обмотки. На поток рассеяния влияет и дифференциальное рассеяние, создаваемое высшими гармониками. Индуктивное сопротивление рассеяния лобовых частей почти не зависит от насыщения, а дифференциальное рассеяние зависит от насыщения.

Влияние неравномерности воздушного зазора при выводе использованной нами формулы (5-3) было учтено уменьшением амплитуд гармонических поля в kb раз. В действительности под воздействием открытий пазов дифференциальное рассеяние уменьшается в большей степени. Б случае наличия на роторе короткозамкнутых обмоток типа беличьей клетки, а также в случае массивного ротора

дифференциальное рассеяние обмотки статора уменьшается также вследствие заглушения полей высших гармонических ротором. В явнополюсных синхронных машинах хл уменьшается также вследствие ослабления поля в области междуполюсного пространства. Влияние указанных факторов в расчетной практике учитывается различными приближенными коэффициентами.

Дифференциальное рассеяние зубцовой зоны короткозамкну-той беличьей клетки зависит от числа зубцов вторичной стороны на один полюс и может быть определена по формуле (5-27), где коэффи-к. циент &д2 может быть определен

обмоточные коэффициенты, но, учитывая традиционные критерии оценки обмоток, такие величины необходимы пользователю. Поэтому из общих требований к МО САПР ЭМММ следует, что необходима математическая модель, позволяющая численно определить гармонический состав МДС ветвей обмоток (амплитуды и фазы всех гармонических); обмоточные коэффициенты и коэффициенты, учитывающие дифференциальное рассеяние. Признано целесообразным сформировать функциональный модуль, решающий, кроме указанных задач, задачу подготовки справочной информации для пользователя (в привычной и удобной форме) и подготовки информации для расчета электрических параметров ветвей обмоток по данным обмоточных характеристик.

4. Дифференциальное рассеяние для ветвей учитывается коэффициентом ?д', рассчитываемым в модуле РОХ. Для ротора хл. р рассчитывается по одной из общепринятых формул, см., например, [17, 31, 41].

Индуктивное сопротивление рассеяния фазы статора ха обусловлено полями рассеяния пазовой и лобовой частей обмотки, а также высшими гармониками поля в воздушном зазоре (дифференциальное рассеяние) и определяется по следующей формуле:

29. Сорокер Т. Г. Дифференциальное рассеяние многофазных асинхронных двигателей. — Вестник электропромышленности, 1956, № 6, с. 24—30.