斩波放大
- 格式:pdf
- 大小:113.89 KB
- 文档页数:8
在数控机床的直流伺服系统中,速度调节主要通过改变电枢电压的大小来实现。
经常采用晶闸管相控整流调速或大功率晶体管脉宽调制调速两种方法,后者简称PWM,常见于中小功率系统,它采用脉冲宽度调制技术,其工作原理是:通过改变“接通脉冲”的宽度,使直流电机电枢上的电压的“占空比”改变,从而改变电枢电压的平均值,控制电机的转速。
PWM 调速系统具有以下特点:1.主电路简单,所用功率元件少,且工作于开关状态,因此电路的导通损耗小,装置效率比较高;2.开关频率高,可避开机床的共振区,工作平稳;3.采用功率较小的低惯量电机时,具有高的定位速度和精度;4.低速性能好,稳速精度高,调速范围宽;5.系统频带宽,动态响应好,抗干扰能力强。
常见的PWM 驱动系统的主电路(功率放大器)结构有:H 型和T 型,下面介绍双极式H 型PWM 驱动的电路工作原理。
图1-2-2-1图1-2-2-1 中,VD1,VD2,VD3,VD4 为续流二极管,用来保护VT1,VT2,VT3,VT4 三极管,图中Ub1=Ub4=-Ub2=-Ub3。
当Ub1=Ub4 为正时,VT1 和VT4 导通,VT2 和VT3 截止,UAB 的电压=US;当Ub2=Ub3 为正时,VT1 和VT4 截止,但VT2 和VT3 不能立即导通,因为电机的反电势使AB 存在续流,续流流经VD3 和VD2,保护了四个三极管,若续流在这个过程没有得到很大衰减,而Ub1=Ub4 为正的阶段已经来临,则VT2 和VT3 没有导通的时候;若续流在这个过程得到很大衰减,则VT2 和VT3 导通,UAB 的电压=-US。
显然,Ub1=Ub4 为正的时间和Ub2=Ub3 为正的时间相同时,UAB 的平均值=0,电机动态静止;Ub1=Ub4 为正的时间长于Ub2=Ub3 为正的时间时,UAB 的平均值>0,电机正转UAB的值越大,转速越高;Ub1=Ub4 为正的时间短于Ub2=Ub3 为正的时间时,UAB 的平均值<0,电机反转,UAB 的值越小,转速越高。
TP5551、TP5552、TP5554该放大器系列是单/双/四斩波稳定零漂移运算放大器,针对从1.8V至5.5V和±0.9V至±2.75V的单电源或双电源供电进行了优化。
TP555X具有极低的输入失调电压和低噪声,没有低至0.1Hz的1 / f噪声角。
TP555X设计为具有超低的失调电压和失调温度漂移,宽增益带宽和轨至轨输入/输出摆幅,同时将功耗降至最低。
该系列放大器TP555X可以提供非常低的失调电压(最大5μV)和随时间的漂移接近零具有出色的CMRR和PSRR。
TP5551(单个版本)在SOT23-5中可用,SC70-5和SO-8封装。
TP5552(双版本)以MOSP-8,SO-8封装提供。
TP5554(四重版)采用TSSOP-14,SO-14封装。
所有版本均规定可在-40°C至125°C的温度范围内工作。
特点:低失调电压:5μV(最大值)零漂移:0.05 µV /°C(最大值)无1 / f噪声角降至0.1Hz-输入噪声电压。
.. .15 nV /√Hz@ 1kHz-0.1Hz至10Hz噪声电压。
350nVP-P摆率:2.5 V /μs 带宽:3.5MHz低电源电流:每个放大器500 A低输入偏置电流:50pA(典型值)轨到轨输出电压范围高增益,CMRR,PSRR:130 dB7K HBM ESD额定值–40°C至125°C的工作范围应用:医疗仪器温度测量精密电流感应精密低漂移,低频ADC驱动器过程控制系统精密基准电压缓冲器Low Offset Voltage: 5μV(max)Zero Drift: 0.05 µV/°C(max)No 1/f Noise Corner Down to 0.1Hz- Input Noise Voltage . . . . . . . .. .15 nV/√Hz @ 1kHz -0.1Hz to 10Hz Noise Voltage . . . . . . . . . . 350nV P-P Slew Rate: 2.5 V/μs 该放大器系列是单/双/斩波稳定零漂移运算放大器,针对从1.8V至5.5V和±0.9V至±2.75V的单电源或双电源供电进行了优化。
斩波稳零原理斩波稳零原理是一种在电路设计中常用的原理,它在保证电路稳定性和减小信号波动方面具有重要作用。
本文将详细介绍斩波稳零原理的概念和应用。
斩波稳零原理是指在电路设计中,通过合理的斩波和稳零措施,达到减小信号波动、提高电路稳定性的目的。
斩波指的是将输入信号切割成一个个脉冲信号,这样可以减小信号的幅值,避免信号过大对电路带来的干扰。
稳零则是指通过控制电路中的反馈或调整电路参数等方式,使得输出信号的稳定性更好,减小零点漂移。
斩波稳零原理的应用非常广泛,特别是在通信、自动控制和电子设备等领域。
以通信领域为例,斩波稳零原理可以应用于数字调制解调器中。
数字调制解调器是实现数字信号与模拟信号之间转换的关键设备,对信号的准确传输和解析起着重要作用。
在数字调制解调器中,斩波稳零原理可以帮助减小信号的失真和噪声,提高信号的传输质量。
在自动控制领域,斩波稳零原理也有着重要的应用。
例如,在电机控制系统中,为了减小电机转速的波动和提高系统的稳定性,可以采用斩波稳零技术。
通过对电机输入信号进行斩波处理,可以减小电机的负载波动,提高系统的响应速度和稳定性。
在电子设备中,斩波稳零原理也常常被应用于功率放大器的设计中。
功率放大器是一种能将弱信号放大到较大功率的电路,广泛应用于音频放大、通信设备等领域。
在功率放大器设计中,斩波稳零原理可以帮助减小功率放大器的失真和非线性,提高信号的保真度和音质。
除了以上应用,斩波稳零原理还可以在其他电路设计中发挥作用。
例如,在电源电路设计中,斩波稳零原理可以帮助减小电源输出的纹波和噪声;在传感器信号处理中,斩波稳零原理可以帮助提取出有效信号并滤除噪声等。
斩波稳零原理是一种在电路设计中常用的原理,通过合理的斩波和稳零措施,可以减小信号波动、提高电路稳定性。
它在通信、自动控制和电子设备等领域有着广泛的应用。
在实际应用中,设计者需要根据具体的电路需求和性能要求,选择合适的斩波稳零方法,并结合其他技术手段,以达到最佳的设计效果。
AD7794在高精度低功耗测量装置中的应用1 引言现代电子测量中,对测量精度有着越来越高的要求,同时,由于野外电池供电的原因,对整体电路的功耗也有着高要求。
比如,在差压式流量测量/计量中,压力传感器给出的信号十分微弱,这对直流放大器和ADC电路提出了很高的要求。
传统的精密数据转换和系统稳定性方案不能兼备低噪声、低漂移和低功耗特性,往往不得不牺牲某些性能。
AD7794针对工业测量领域的这种特殊而义普遍的需求,采用了一种结合斩波放大电路(抑制漂移)、乏一AADC(提高精度和抑制噪声)和低功耗的复合结构,形成具有兼备上述优秀性能的较为理想了专用器件。
同时器件体积极小,便于在各种设备中使用。
本文根据作者在内锥式智能工业燃气表的实际设计工作中的经验,总结出高精度A/D转换芯片AD7794的特点,并描述其使用方法。
2 AD7794的功能及技术特性AD7794提供了仪器仪表应用所要求的几乎全部功能,因而减少了设计工作量并节省了许多外围器件。
AD7794具有功耗低和完全模拟输入端子,可用在低频信号的测量中。
它克服了同类产品中噪声与功耗的局限性,能够同时提供低噪声和低功耗特性。
该系列ADC采用2.7v~5.25 v单电源供电,其全功耗消耗电流仅400 μA,同时噪声只有40 nVrms,从而使其适合要求低功耗和高精度测量的应用。
它集成了六个差分传感通道的24位ADC,使其非常适合要求较多通道的应用。
这六个差分通道可两两组合成差分信号和差分参考输入,能有效克服共模干扰。
片上还有低噪声、低温漂的增益级仪用放大器电路,增益可以根据需要进行设置。
另外,片上还集成了增益可调的激励电流源和用于温度测量的偏置电压发生器。
该芯片可以使用内部时钟,如果同步运行多个芯片时还可以使用外部时钟。
采样率也是输出数据的速率可以通过编程在4Hz到500Hz之间调节,在某些速率下如16.6 I-h条件下能够提供同时抑制50 Hz和60Hz干扰信号的功能。
IGBT升压斩波电路设计引言在工业、能源和交通等领域中,高稳定性的直流电源得到广泛应用。
而升压斩波电路是一种常见的直流电源升压技术,在短时间内将直流电压升高到所需电压水平,同时保证电路稳定性和高效性。
因此,设计一种合理可行的IGBT升压斩波电路对于实际应用有非常重要的意义。
1.升压斩波电路原理升压斩波电路是通过改变输入电流的波形来实现电压的升高,使电压高于输入电压。
其实现原理是利用三极管的导通与截止控制,将电压进行放大、升压和限流的过程。
具体原理如下:1.在升压周期内,当输入电压低于输出电压,将三极管S1导通,使电感L储存能量。
2.当电压达到一定值时,开关S1关闭,而三极管S2导通,以使储存在电感L中的能量释放,从而产生高电压。
3.在降压周期内,当输入电压高于输出电压时,电感L将存储电流,而电容C通过三极管S2连接会被放电,以使电路中的电流保持稳定。
4.当电压下降到一定程度后,开关S2关闭,而三极管S1导通,使剩余能量继续储存于电感L中,以进行下一次升压。
2.IGBT升压斩波电路设计在设计IGBT升压斩波电路之前,需要考虑一些参数和特性,如输出电压、电流、升压斜率、升压率、升压时间、谐振频率、效率和稳定性等因素。
在设计过程中,需要根据实际需求进行合理参数选择和参数调整,针对性优化设计,以达到最佳的工作效果。
2.1 设计参数选择在设计IGBT升压斩波电路时,首先需要考虑输出电压和电流的大小,以确定升压斩波电路的类型和参数。
在选择输出电压和电流时,需要考虑实际应用环境中所需的电压范围和电流稳定性,选择合适的交流输入电压和电容参数。
此外,根据所选择的参数,还需要适当调整升压斜率、升压率和升压时间等因素,以提高效率和稳定性。
2.2 升压斩波电路拓扑结构设计针对不同的电压和电流要求,升压斩波电路有多种不同的拓扑结构,如单臂斩波、全桥斩波、半桥斩波和反平衡斩波等。
在选择拓扑结构时,需要考虑它们的优缺点和适用规律,确定最佳的设计方案。
运放ICL7650中文资料ICL7650是Intersil公司利用动态校零技术和CMOS工艺制作的斩波稳零式高精度运算放大器,它具有输入偏置电流小、失调小、增益高、共模抑制能力强、响应快、漂移低、性能稳定及价格低廉等优点。
图1 ICL7650 引脚图ICL7650采用14脚双列直插式和8脚金属壳两种封装形式,图1所示是最常用的14脚双列直插式封装的引脚排列图。
各引脚功能说明如下:CEXTB:外接电容CEXTB;CEXTA:外接电容CEXTA;-IN:反相输入端;+IN:同相输入端;V-:负电源端;CRETN:CEXTA和CEXTB的公共端;CLAMP:箝位端;OUTPUT:输出端;V+:正电源端;INTCLKOUT:时钟输出端;EXTCLKIN:时钟输入端;时钟控制端,可通过该端选择使用内部时钟或外部时钟。
当选择外部时钟时,该端接负电源端(V-),并在时钟输入端(EXTCLKIN)引入外部时钟信号。
当该端开路或接V+时,电路将使用内部时钟去控制其它电路的工作。
ICL7650工作原理ICL7650利用动态校零技术消除了CMOS器件固有的失调和漂移,从而摆脱了传统斩波稳零电路的束缚,克服了传统斩波稳零放大器的这些缺点。
ICL7650的工作原理如图2所示。
图中,MAIN是主放大器(CMOS运算放大器),NULL是调零放大器(CMOS高增益运算放大器)。
电路通过电子开关的转换来进行两个阶段工作,第一是在内部时钟(OSC)的上半周期,电子开关A和B导通,和C断开,电路处于误差检测和寄存阶段;第二是在内部时钟的下半周期,电子开关和C导通,A和B断开,电路处于动态校零和放大阶段。
由于ICL7650中的NULL运算放大器的增益A0N一般设计在100dB左右,因此,即使主运放MAIN的失调电压VOSN达到100mV,整个电路的失调电压也仅为1μV。
由于以上两个阶段不断交替进行,电容CN和CM将各自所寄存的上一阶段结果送入运放MAIN、NULL的调零端,这使得图2所示电路几乎不存在失调和漂移,可见,ICL7650是一种高增益、高共模抑制比和具有双端输入功能的运算放大器。
斩波电路的工作原理介绍斩波电路是一种常见的电路技术,在电子设备和通信系统中得到广泛应用。
它能够实现对信号波形进行控制和修正,从而达到提高系统性能的目的。
本文将详细探讨斩波电路的工作原理及其在实际应用中的作用。
斩波电路的基本原理斩波电路主要通过控制开关管(通常是晶体管或 MOSFET)的导通和截止,改变输入电压的占空比,从而实现对输出电压的控制。
其基本原理是通过高频开关操作,将输入信号转换成连续的短脉冲信号,再经过滤波电路获得所需的输出波形。
斩波电路的工作过程斩波电路主要分为两个阶段:开关操作和滤波处理。
下面将详细介绍每个阶段的工作过程。
1. 开关操作阶段在这个阶段,开关管根据输入信号的波形进行开关操作。
通常情况下,当输入信号为高电平时,开关管导通;当输入信号为低电平时,开关管截止。
这样就能够生成一串短脉冲信号。
2. 滤波处理阶段在开关操作阶段生成的短脉冲信号,需要经过滤波电路进行处理,以获得所需的输出波形。
滤波电路主要作用是去除短脉冲信号中的高频成分,从而得到平滑的输出信号。
斩波电路的优势和应用斩波电路具有以下优势: 1. 可以实现对信号波形的精确控制,能够满足不同应用中的需求。
2. 可以提高功率转换效率,减少能量损耗。
3. 能够降低系统的噪声和干扰。
斩波电路在实际应用中有广泛的应用,以下是几个常见的应用领域:1. 电力系统斩波电路可以用于电力系统中的变流和变频控制,通过调整输入电压的占空比,实现对输出电压的调节,从而满足电力系统对电压和频率的要求。
2. 通信系统斩波电路在通信系统中常用于信号调制和解调,可以提高信号传输的质量和可靠性。
它还可以用于无线电系统中的功率放大和射频信号调制等功能。
3. 汽车电子斩波电路在汽车电子领域中应用广泛,常见的应用包括发动机控制、动力电池管理、照明系统控制等。
通过斩波电路的精确控制,可以提高汽车电子系统的性能和效率。
4. 工业自动化斩波电路在工业自动化控制系统中扮演着重要的角色。
用于Peltier模块的集成温度控制器概论MAX1978 / MAX1979是用于Peltier热电冷却器(TEC)模块的最小, 最安全, 最精确完整的单芯片温度控制器。
片上功率FET和热控制环路电路可最大限度地减少外部元件, 同时保持高效率。
可选择的500kHz / 1MHz开关频率和独特的纹波消除方案可优化元件尺寸和效率, 同时降低噪声。
内部MOSFET的开关速度经过优化, 可降低噪声和EMI。
超低漂移斩波放大器可保持±0.001°C的温度稳定性。
直接控制输出电流而不是电压, 以消除电流浪涌。
独立的加热和冷却电流和电压限制提供最高水平的TEC保护。
MAX1978采用单电源供电, 通过在两个同步降压调节器的输出之间偏置TEC, 提供双极性±3A输出。
真正的双极性操作控制温度, 在低负载电流下没有“死区”或其他非线性。
当设定点非常接近自然操作点时, 控制系统不会捕获, 其中仅需要少量的加热或冷却。
模拟控制信号精确设置TEC 电流。
MAX1979提供高达6A的单极性输出。
提供斩波稳定的仪表放大器和高精度积分放大器, 以创建比例积分(PI)或比例积分微分(PID)控制器。
仪表放大器可以连接外部NTC或PTC热敏电阻, 热电偶或半导体温度传感器。
提供模拟输出以监控TEC温度和电流。
此外, 单独的过热和欠温输出表明当TEC温度超出范围时。
片上电压基准为热敏电阻桥提供偏置。
MAX1978 / MAX1979采用薄型48引脚薄型QFN-EP 封装, 工作在-40°C至+ 85°C温度范围。
采用外露金属焊盘的耐热增强型QFN-EP封装可最大限度地降低工作结温。
评估套件可用于加速设计。
应用光纤激光模块典型工作电路出现在数据手册的最后。
WDM, DWDM激光二极管温度控制光纤网络设备EDFA光放大器电信光纤接口ATE特征♦尺寸最小, 最安全, 最精确完整的单芯片控制器♦片上功率MOSFET-无外部FET♦电路占用面积<0.93in2♦回路高度<3mm♦温度稳定性为0.001°C♦集成精密积分器和斩波稳定运算放大器♦精确, 独立的加热和冷却电流限制♦通过直接控制TEC电流消除浪涌♦可调节差分TEC电压限制♦低纹波和低噪声设计♦TEC电流监视器♦温度监控器♦过温和欠温警报♦双极性±3A输出电流(MAX1978)♦单极性+ 6A输出电流(MAX1979)订购信息* EP =裸焊盘。