Описание лабораторной установки

 

         Лабораторная установка выполнена в виде переносного стенда, на передней панели которого приведена принципиальная схема ( рисунок 5 ). Схема условно поделена на шесть функционально законченных блоков:

• блок Б1 – задающий генератор прямоугольных импульсов (контрольная точка (к.т.) КТ1), реализован на трех логических элементах И-НЕ микросхемы Д1 ( серии К511.ЛА2 ). Частота fк регулируется изменением резистора R1 ;
• блок Б2 – интегратор, предназначен для преобразования прямоугольного сигнала в пилообразный (к.т. КТ2 ), реализован на операционном усилителе ДА1 ( серии К 153 УД1 ) ;
• блок Б3 – модулятор длительности импульсов ( МДИ ), устройство, имеющее два входа. На один (неинвертирующий) вход подается периодический пилообразный сигнал, на другой – управляющий. Блок выполнен на аналоговой микросхеме ДА2 ( серии К 153 УД1 ), контрольная точка КТ4. Регулирование скорости, реверс двигателя осуществляется потенциометром R9 ;
• блок Б4 – инвертор, формирует два инвертированных сигнала, необходимых для управления  предварительными усилителями мощности и реверса двигателя. Блок выполнен на логическом элементе И-НЕ микросхемы Д2 серии К 511 ЛА2. Контрольные точки КТ5, КТ6 ;
• блок Б5 – содержит согласующие каскады, выполненные на операционных усилителях ДА3, ДА4 ( К 153УД1 ), работающие в ключевом режиме ;
• блок Б6 – выходные импульсные усилители мощности, усиливающие сигналы с блока Б5 в мощный сигнал, снимаемый с ключевых транзисторов VT3 и VT6 для управления ДПТ ( М ).

 

Рассмотрим структуру и работу импульсного усилителя мощности  
( ИУМ, рисунок 4 ).

 

 

Рисунок 4.   Структура построения импульсного усилителя мощности

ИУМ  состоит из двух трехкаскадных устройств, каждый собран по схеме предварительного усилителя (ПУ), выполненного на транзисторе VT1, VT4 (рисунок 5), предоконечного усилителя мощности (ПУМ) на транзисторе VT2 (VT5), служащего для согласования мощного усилительного каскада (УМ), выполненного на транзисторе VT3 (VT6). Все транзисторы усилительных каскадов работают в ключевом режиме.
Проанализируем работу импульсного усилителя мощности. Предположим, что на входы предварительных усилителей (ПУ) (точки КТ7 и КТ8) поступают прямоугольные импульсы положительной полярности с коэффициентом заполнения q = 0,5. Это ведет к открыванию всех транзисторов (VT1, VT2, VT3 и VT4, VT5, VT6 ). НА вход двигателя М
(точки КТ9, КТ10) приходит усиленный сигнал с q = 0,5 . При равенстве средних значений напряжений в контрольных точках КТ9 и КТ10 якорь двигателя уравновешивается,  = 0 . Если в процессе регулирования напряжения управления на вход транзистора VT1 (точка КТ7) поступает положительный импульс с коэффициентом заполнения 0,1 , то на вход транзистора VT4 (точка КТ8) поступает сигнал с q = 0,9 . Импульсы, усиленные ИУМ, подаются на обмотку якоря двигателя. В обмотке якоря двигателя импульсы формируют суммарное (интегральное) значение напряжения, под воздействием которого якорь двигателя приводится во вращение. Направление вращения определяется и зависит от скважности импульсов, формируемых МДИ. Измерение скорости вращения якоря двигателя осуществляется тахометрическим способом или посредством фотоэлектрического датчика и частотомера.