Kapalı döngü transfer fonksiyonundaki H (s) yanlış mı?
Bu amplifikatör devre aşamasının transfer işlevini doğrulamak için biraz yardıma ihtiyacım var. Aşağıdaki devre, Rf ve Rg'nin sonucundan 20'lik bir kazanıma sahiptir.


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
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.
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.