Kapalı döngü transfer fonksiyonundaki H (s) yanlış mı?

Aug 19 2020

Bu amplifikatör devre aşamasının transfer işlevini doğrulamak için biraz yardıma ihtiyacım var. Aşağıdaki devre, Rf ve Rg'nin sonucundan 20'lik bir kazanıma sahiptir.

Aşağıda, G'nin iletkenliği göstermek için kullanıldığı düğüm analizi denklemi bulunmaktadır.

Yaşadığım sorun, bir geri bildirim döngüsünde 2 transfer fonksiyonuna sahip olmam. G (s) ve H (s), op amp açık döngü aktarım işlevi ve kapalı döngü aktarım işlevi. Geri besleme döngüsünde birleştiklerinde G (s) / (1 + G (s) * H (s)) şeklinde son bir transfer fonksiyonu elde ederim.

Bununla birlikte, çıktı aktarım işlevim, birlikten daha az kazanç bode grafiğine sahip görünüyor!

  • Yeşil eğri = çıktı transfer fonksiyonu
  • Mavi eğri = G (s) op amp açık döngü transfer fonksiyonu
  • Turuncu eğri = yakın döngü H (s)

Amplifikatör aşaması, yükseltilmemeli mi? Matematiğin bunu birlik kazancından daha az yapmak için işe yaradığını açıkça görebiliyorum, ancak çıkış voltajı nasıl yükseltilecek? Örneğin: DC'de matematik -26dB, kazanç ~ 1/20. Benzer şekilde, kapalı döngü kazancı + 26dB civarındadır.

H (s) 'yi G (s)' ye uygularken, geribildirimde net negatif oldu. Ancak girişe gerçek bir voltaj uygulamak ve bir çıkış beklemek için, diyelim ki 1 volt giriş @DC, Vi = 1, Vo = Vi TF -> Vo = 1 0.05011 = 0.05011.

Buradaki sorun, 20'nin doğru kazancını elde etmek için bir yerde 1 / x'i kaçırıyorum. Transfer fonksiyonunun Vo = TF * Vi değil Vo = 1 / TF * Vi olduğunu düşündüm?

Yanıtlar

1 AJN Aug 20 2020 at 00:25

Mathematica'ya aşina değilim.

Sisteminiz

G \ biçiminde olmalıdır$\frac{V3}{V1}\$. yani V1 giriştir, V3 G (s) 'nin çıkışıdır

H biçiminde olmalıdır \$\frac{V1}{V3}\$. yani, V3 girişi ve V1, H (s) 'nin çıkışıdır .

Bununla birlikte, görüntünüz HofS1, V1'i girdi olarak alan ve çıktı olarak V3 üreten bir işlev olduğunu gösteriyor gibi görünüyor . Bunun gerçekten temsil ettiğini düşünüyorum 1/H(s).

Yani satır SystemsModelFeedbackConnect(..)aslında yapıyor

\$\frac{G(s)}{1 + G(s)\frac{1}{H(s)}} = \frac{G(s)H(s)}{H(s) + G(s)} \$

Dolayısıyla, büyük G (s) değerleri için (10 ^ 7 Hz altında?) H (s) 'yi etkili bir şekilde çiziyor olabilirsiniz; bu, yeşil ve sarı grafiğin yaklaşık 0 dB simetrik olduğu gözlemiyle desteklenir.

VoltageSpike Aug 19 2020 at 06:01

Bir PID (veya bunun yerine bir PI denetleyicisi kullanın:

Kaynak: https://www.semanticscholar.org/paper/Chapter-Ten-Pid-Control-10.1-Basic-Control/32f76117181bcdd012511fdc0d78c96378a46e72 Figür 10

P, kazanç terimidir, bunun 20 olmasını istiyorsunuz.

\$ K_p = 20 = \frac{R_2}{R_1}\$

I terimi, kutbun olmasını istediğiniz yerde olacaktır (yalnızca -20db / dec rolloff ile PI denetleyicisiyle bir tane elde edersiniz)

\$ K_I = 2\pi f = R_2 C_2 \$

Tersine çevrilmemiş çıktıya gerçekten ihtiyacınız varsa, ilkinden sonra 1 kazançlı başka bir ters çevirme aşaması kullanın.