0~5V,0~10V电压信号传输途径 | Voltage signal coupling path
Ryż. 1. Sposób transmisji sygnału źródła napięcia

Jak pokazano na rysunku. 1, transmisja sygnału źródła napięcia w większości składa się z 3 części:

  1. Schemat wyprowadzenia sygnału napięcia typu ujemnego sprzężenia zwrotnego.
  2. Kabel do transmisji sygnału. Wśród nich C1 i L1 stanowią pasożytniczą pojemność pasożytniczą indukcyjność kabla, a ich parametry są bezpośrednio związane z długością kabla i typ okablowania.
  3. Schemat zbierania sygnału wejściowego. Wśród nich L2 i C2 stanowią schematy filtrów dolnych częstotliwości, które mogą być umieszczone w ramach schematu próbkowania.

Dla wyjściowego sygnału napięcia ujemnego sprzężenia zwrotnego formuła obliczania sygnału wygląda następująco:

        ∣Si'∣=∣Si∣−∣Niesamowita∣

Gdy faza ofXXf∣ wygasa lub opóźnień na 180°, formuła obliczania sygnału przybiera następującą postać:

        ∣Si'∣=∣Si∣+∣Niesamowita∣

Innymi słowy, w przypadku braku sygnału wejściowego (XiXiXi jest równa 0) sygnał sprzężenia zwrotnego (XXf∣) obsługuje sygnał wyjściowy (|X0|), a sygnał wyjściowy (|X0|), z kolei obsługuje sygnał sprzężenia zwrotnego (XXf∣). W tym czasie powstaje самовозбуждающееся wahania.

Ogólnie rzecz biorąc, następujące dwa warunki są niezbędne dla wystąpienia автоколебаний:

  1. |AF| > 1
  2. φA+φF=(2n+1)Π

Skąd bierze się różnica faz w układzie?

Pasożytnicze C1 i L1 w kablu transmisji sygnału, L2 i C2 w obwodzie zbierania sygnału wejściowego i kondensatory filtrujące w obwodzie wyjścia sygnału mogą powodować опережающую różnica faz lub histereza. Końcowa różnica faz stanowi sumę tych różnic faz. Jeśli okres spóźnia lub histereza wynosi 180 °, możliwe самовозбуждение wahania.

Jak uniknąć самовозбуждающихся wahania?

Musimy tylko upewnić się, że w ramach stosowanej dziedzinie częstotliwości powyższe dwa warunki nie mogą być spełnione jednocześnie, aby można było uniknąć самовозбуждающихся wahania.

负反馈电路不发生振荡的条件
Ryż. 2. Stan, w którym obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego nie wykonuje drgań

Jak pokazano na rysunku 2:

f c - jest to częstotliwość, przy której wzmocnienie układu 20log|AF| spada do 0 db.

fo - częstotliwość, przy której różnica faz obwodu mniej -180°.

Dlatego, gdy różnica faz wygasa lub histereza wynosi 180 °, współczynnik wzmocnienia obwodu spada poniżej 0 i układ działa stabilnie.

Mówiąc umownie, dlaczego sygnał źródła prądu niełatwo poddaje się wahaniom?

电流信号输出电路的反馈回路 | Current Signal feedback path
Rysunek 3 Obwód sprzężenia zwrotnego z źródłem prądu
电压信号输出电路的反馈回路 | Voltage signal feekback path
Rysunek 4 Obwód sprzężenia zwrotnego z źródłem napięcia

Jak pokazano na rysunku 2, wyjściem źródła prądu, który jest obecnie powszechnie stosowany, jest lustro źródło prądu. Jego obwód regulacji z ujemnym sprzężeniem zwrotnym zawiera tylko jedną stronę lustra źródła prądu, oznaczony czerwoną linią. Zatem schemat obciążenia zewnętrznego niewielki wpływ na różnicę faz i wzmocnienie pętli sprzężenia zwrotnego. Aż do ustawienia wewnętrznego układu sprzężenia zwrotnego są regulowane, żadnych wahań występować nie będzie.

Jak pokazano na rysunku 3, punkt sprzężenia zwrotnego sygnału źródła napięcia znajduje się w punkcie wyjścia schematu. Zatem obwód sprzężenia zwrotnego zawiera wewnętrzny obwód oznaczony czerwoną linią, a także zewnętrzny kabel i schemat pobierania próbek. Tak więc, w przypadku zmiany parametrów elektrycznych kabla zewnętrznego lub kabla do pobierania próbek różnią się również różnica faz i współczynnik wzmocnienia obwodu ujemnego sprzężenia zwrotnego. Kiedy zmiana ta spełnia dwa warunki самовозбуждающихся wahania, dzieje się samo wahanie.