Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Обеспечение надежности стабилизаторов напряжения при проектировании и производстве

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.11.2023

Размер:

7.79 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 109 10 > Следующая >>>

КОЭФФИЦИЕНТЫ И ПОСТОЯННЫЕ ВРЕМЕНИ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИИ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

К оэффициент усиления

УОС,

учитывая обозначения,

принятые

на

рис.

2.1, дл я вы вода

анализа

передаточных

функций СН,

м ож но

представить

сле

дую щ им

образом

[15]:

К у

Л21ЭЗ 4

ЯУ/(ЯУ я

Я*).

(П . 1 .1 )

иде Я=гвз-|-Явз"1"Яв4/А22д4 ;

Я* =

гбз-Ьгб4-НЯб3+Яб4-|-Л21д4 (гэз+гв*);

Яу=*

«=*Я тЯT2IR у D t ! Я ух)т

—

дифференциальное сопротивление стабилитрона

(стабис-

т о р а )|

V D T\ гоз;

r6i;

г*кз=Г кз/(1+Л 21ЭЗ);

Л21Эз ; гэ<;

гб4,

Л21Э4

—

параметры

Т -образной эквивалентной схемы транзисторов

VT3 я

VT4

соответственно;

Res,

R t t

— сопротивление 'базовых цепей транзисторов VT3, VT4,

точные формулы

для которы х приведены

в [8 ].

П остоянны е времени передаточны х функций корректирующих

звеньев

разных

групп

СН, учитывая данны е вы ражения

(П .1.1),

имеют вид:

группа

тк =

R ia CK I>

'Ру “ (тк Яу R “Ь т ух гкЗ Я * )/(Ry Я *f-

R *),

где

Tyi= (Яу "Ь Ящ) СкЬ

гк3 Я*),

группа

Ту =

туи rKа R * / (Яу R +

где

Туп = Яу Ск1;

группа

т к =

(гб8 + Я„) Ск;

Ту +

( т ' Я Яу + тк 4

Я*)/(ЯУ Я +

Я * ),

где

Ту =

г^ьк,

( ^ R R , + т» 4 * • > « * » *

группа

Т„ =

Г0,С „ ;

т , =

+ *

> :

(П .1 .2 )

группа 5

тк =

гс,С „ ;

г 2 =

[(т„ +

т ,„ ) 4

R* + т у R R rl/(R y R +

R’ ) ,

т щ т »

R * /(R y R +

' в * * » -

где

T3i4 =

0,5TS ±

/ 4

/ 4-

' ' I;

,'» >>т‘!

группа

с , - т в +

< ;

с« = * 0 < ;

« k -W i + Tj!

где

VQ =

С„ Т у ,

Тб = Гбх С;

т'с = тс гэ1/ ( г 91 + Я с) ;

т с =

Сс Яс;

т* =

(тс Яс -[■ Гбх Т с ) / (Яс "Ь Гбх)*

Ту =

ЯСк! Яу /(ЯЯу +

Я*);

-Я' =

(1 + Ьг1Э])/('я +

Яс);

Я '

Ry R ' j ( R y

- f Е ') ;

С=

[С с/(1 + АЛЭ1)] +

+ 0 . 16^Л£1Б1[Гэ1 + /?с/('1 + 2я 4 i 6 i Rc Cc)li

и 0= (R R 'y Со4 - 4

я* do)/ (* «' 4- 4

Я*);

t/i= (ад; Cl+ 4

я*ШКуЯ+ 4

я*);

do = Rc(тсЯуС 4- с0)/(#у + Яс);

dt = [Ry (тс + # с С) + ^ c Ci]/(i?y 4 '^ с ) >

гэ1> гб'* ^2i3i‘*

4 i B i —

пара

метры Т-образной эквивалентной схемы транзистора VT1.

Коэффициенты

передачи

постоянные

времени

передаточных

функций

Wpa (р). №"рэ (р) в

(2.1),

(2.3) можно

представить следующим образом [15]i

Ярэ =

гк.сЯн/(гэ-с гк.с+ гб.сЯн);

КРЭ = /Срэ Vc^if-c!

тн ■= /?„ Ср;

Т«= (гв.с гк.ст* + гб.сЯн'Ст)/(г9.с Vc +

гб.сЯн);

^ 1 = Ярэ г8,с Сртт;

Т’з— /Срэ гэ сСр; Т4 = гб 0 /?н тт/2 (гв с rKс-f r6 c RB),

(П.1.3)

где r*.c, Гб.с, Гц.о —

параметры Т-образной

эквивалентной схемы РЭ; Rm —

сопротивление

нагрузки

СН;

Тт=й21Бт11Х

(140,21Л21Бтах )/[(1—й21Бтах)Х

Х2я/ЯБтах ]

— постоянная

времени,

определяемая предельной

частотой

/л21 вшах /(1+°*21Л21Бтах)

наиболее мощного транзистора,

входящего в РЭ,

а *21Бтах

u /л21 Бтах

его коэффициент усиления и граничная частота. Сле

дует отметить, что для СН (всегда Гз>74, так как тя>Тт.

функций

Коэффициенты

передачи и постоянные

времени

передаточных

Грэ (р), W pB (р)

выражениях (2.2),

(2.4) с учетом обозначений,

принятых

на рис. 2.1, имеют вид:

ЯРЭ = Щ гй Яв/{[Щ (r6t + rei) -f-гб1]RB +

++ (1— А21Ба) fa* + rel)7mi '■щ);

Ярэ= ЯрэЩ Гц|/[/и, (гва + г91) + Г(и];

Щ = гм/[гга-J-Гй (1		Л21Б1)]; Щ — ГйДгна + гк1 (1 —
Тб =	[г„г(тР + тт) + (I—й21Б2) (Гба + гаг) ( х\ + Тр)]/[гэа -Ь
4* (1	^21Бг) fa*	r8i)];

Т\ = [г82 Тр Тт+ (1 —Й21Б2) (Гб2 4*Г ы ) < Тр]/[ГИ+ (1 —А21Б2) (гб2 + г81)];


те=	[Г61 ( Тр + Тр) + щ (гба + Гы) Тр]/[щ (гба + г81) + гб1];
Тр =	Гб!т ' Tp/Iта(гба+ г91) 4 r6il;
т' = тР mi*,		Тр = тРг81/[гб\|(1—й21В1)1; Тр = ТрГба/(гб2 4 т 81);
Тр = Ссгщ(1		A21BI); тт= тхД1 /*21Б2); тн = ЯнСр,

где т* — постоянная времени, определяемая предельной частотой транзистора VT2, или в случае применения составного транзистора предельной частотой наи

более мощного из них; r»i, гвь гкi, ft2iBi и г»2>Гб2> ГкЬ *21Б2 — параметры Т-образной эквивалентной схемы транзисторов VT1, VT2 соответственно.

ПРИМЕР ОЦЕНКИ ВЕРОЯТНОСТИ Qa

Оценка вероятности Qn приведена «а примере ОН класса {4; 2} с уче том режимов контроля: режим А — минимальное выходное напряжение, .мак симальное напряжение питания, минимальный ток .нагрузки; режим В — .мак симальное выходное напряжение, минимальное напряжение питания, максималь ный ток нагрузки. Для проведения такой оценки целесообразно выявить закон

распределения коэффициентов		Ку, К РЭ	и постоянных времени тт, тн=тз.и, ту,
Та,	а также запаздывания	ткр. При	этом учтем, что параметры Ку, Ту, т„
не зависят от режимов, а параметры Кр э , т*, Та, Та и т«р зависят.
	Установление законов распределения		коэффициентов Ку, Крэ и постоянных

времени ту, т„, тт, Г3, Та. Используя графический метод выявления закона рас

пределения,	рассмотрим экспериментальные	данные, приведенные	в табл.
П.2.1— П.2.11	{hi — абсолютная частота, Я< —	накопленная частота).	Отобра

жая эмпирические данные на специальной координатной сетке н проводя ли нейную интерполяцию методом наименьших квадратов [7], сопоставляем от

клонения экспериментальных			отметок		от интерполяционной прямой, с целью
выбора наибольшего отклонения D (рис. П.2.1—П.2.3).									Рассчитывая критерий
согласия Колмогорова		D ] /Т , где k —			общее количество экспериментальных от-
										Т а б л и ц а		П.2.1
Ку	640	650	740	770	780	790	840		850	890	900	910
l — H i / Z Z h i	0,96	0,92	0,88	0,84	0,8	0,76	0,68		0,641 0,55		0,52	0,48
Ку	930	950	1010	1060	1070	1090		1170		1370	1380	1440
Ку	930	950	1010	1060	1070	1090		1170		1370
1 — f f i / Z 2 h i \	0,36	0,32	0,25	0,24	0,2	0,16		0,12		0,08	0,04	0
1 — f f i / Z 2 h i \	0,36	0,32	0,25	0,24	0,2	0,16		0,12
										Т а б л и ц а		П.2.2
КРэ	190	200	220	230	240	250	260		270	280	290
КРэ	190	200	220	230	240	250
1 — HU S hi	0,96	0,92	0,76	0,68	0,56	0,36	0,2		0,16	0,08	0,04
										Т а б л и ц а		П.2.3
*РЭ			14	15	16	17			18	19	20	21
			14	15	16	17			18	19	20

1 — Ht/Л hi		0,96		0,92	0,88 0,64				0,46	0,18	0,08	0
1 — Ht/Л hi		0,96		0,92	0,88 0,64				0,46

С р-10-*, ф	61	62	63	64	65	66
1 — H i/Z hi	0,88	0,48	0,24	0,12	0,08	0

										Т а б л и ц а		П.2.5
	13	18	19	20	21	22	23	24	25	26	32	34
i — H i i m	0,96	0,88	0,8	0,76	0,6	0,56	0,44	0,28	0,16	0,08	0,04	0

								Т а б л и ц а		П.2.6
тт .10 -», с	1,8	2 ,5	2,9	3	3,3	3,4	3,5	3,8	4 .4	4,5
1- H d Z h i	0,95	0,92	0,88	0,84	0,8	0,76	0,72	0,68	0,64	0 ,6 Я

											Т а б л и ц а		П.2.7
ткЮ -,	с	1 4,7	5,7	6	6,1	6,3	6,4	7,3	7 ,6		7 ,8	7 ,9	8

1— H lfZ h t		0,92	0,88	0,84	0,8	0,76	0,72	0,68	0,641		0 ,6	0,56	0,52

тк*10	с	8,1	8,4	8 .7	8	9	9,2	9 ,3		9 ,4		9 ,9	10,1

1 — H i/Z h t		0,48	0,4	0,36	0,28	0,24	0 ,2	0,16		0,12		0 ,0 4	0

84													------ —

ткР-Ю -в, с		7,2	7,4	7 ,6	7,8		8,2		8,4	8,7	8,9	9,2
									8,4	8,7	8,9	9,2
1—■Hil'Z hi		0,96	0,92	0,88	0,84		0,8		0,76	0,72	0,68	0,64
1—■Hil'Z hi							0,8		0,76	0,72	0,68	0,64
ткр-10“ в> с		9,3	9,4	9,7	9,8		Ю		10,8	11,0	11,2	П, 4
ткр-10“ в> с					9,8		Ю		10,8	11,0	11,2	П, 4
		0, 6	0,56	0,43	0,4		0,28		0,2	0,12	0,04	0
										Т а б л и ц а		П.2.9
Т у 10“ *, с	6,8	7,5	7,7	7,9	8	8,1		8,2	8,5	9,1	9,2	9,3
l — H ilZ h i	0,96	0,92	0,88	0,84	0 .8	0,76		0,72	0,68	0,64	0,6	0,56
т у Ю - в, с	9 .4	9 ,8	9,9	10	11	П ,1		11,2	12,5	13,4	15,5	15,7
1 — Н г / 2 к	0,4	0,36	0,32	0,28	0,24	0,2		0,16	0,12	0,08	0,04	0
										Т а б л и ц а П.2.10
7V 10“ 6 »	с		2	3	4	5		6		7	8	9
1 — H iJSht			0,96	0,84	0,68	0,52 0,16				0,08	0,04	0
										Т а б л и ц а		П.2.11

	P	1
*	о		О
	H

1— Ht/Zhi

1	1,5	2	2,5	3	4
0,88	0,68	0,22	0,1	0,04	0

меток, заметим, что при А=*25 максимальное отклонение	0,2.	Для упроще
ния «сходных 'расчетов будем вместо постоянной времени	Гз	рассматривать

постоянную времени тн, определяемую емкостью Ср. На рис. П.2.1—П.2.3 ука заны также коэффициенты а и Ь, необходимые для подбора линейной функции уг=ах+Ь. При этом имеют место следующие зависимости [7]:

a = KXJDX‘,	b = m* — atnx ,		п	ф	n
a = KXJDX‘,	b = m* — atnx ,	где m* =	"3	=	21
			i=i		i=i
K'xil=
D; = { (\| («—m)1}/ "=
x —^исследуемый					П	hi),
x —^исследуемый	коэффициент	или достоянная времени, а			у = 1— (//»/ 2	hi),
					с=\
Рассматривая	данные табл. П.2.1—П.2.11		(причем	табл. П.2.1, П.2.4,		П.2.7,

П.2.9 характеризуют режимы А и В, табл. П.2.2, П.2.6, П.2.10 — режим А, а

табл. П.2.3, П.2.5, П.2.11 — режим В)						и наибольшие			отклонения D, можно
сделать	вывод: закон		распределения		каждого		из	коэффициентов		/Су,	/СРд и
каждой	из постоянных		времени	тк= т 3.а. тт, ту,			Та,	Tt,	а также запаздывания
тКр подчиняется		нормальному		закону	распределения независимо					от	режимов
А и В.
Определение		плотности распределения				параметров'			та.п и ткр.	В	соответ

ствии с поставленной задачей необходимо рассмотреть плотность распределения параметров та.а и тКр, учитывая при этом влияние диапазона подбора коррек тирующих емкостей СН. Для данного случая (СН класса {4; 2}) параметр т3.а определяется параметром та.у и не зависит от корректирующей емкости (см. табл. 2.4). В то же время параметр тКр непосредственно зависит от емкости конденсатора Сщ (см. табл. 2.4) и поэтому целесообразно проанализировать зависимость ф(тНр) от Сщ в пределах заданного диапазона.

Рис. П.2.1. Оценка закона распределения Ку, Крэ> Ср (на горпоонтальной оси

показано /Срэ *Ю2 для режима В)

Рис. П.2.2. Оценка закона распределения тТ( тк, ткр (на горизонтальной оси показано: т,«-10~8 с; тКр*10-8 с; тт -10-9 с для режима А; тт*10-10 с для ре жима В)

Рис. П.2.3. Оценка закона распределения Г4, Ту
Для определения плотности распределения	<р(тэ.у)	следует	воспользовать
ся выражением [23]:
Ф ( тз.у) = Ч>о [(\ j - \ y V	sxa.y V ST3.r		<П-2-
W Фо [(тэ.у— *э.у)/5тз у] = (2я)“ 0>5 « Р {-0,5[(тву -		\ .y)/sTjjу]*}.

Учитывая, что та.у=т,< и используя данные табл. П.2.7 имеем: т3.у=7,9-10~* с,

Тогда с помощью табл. П.2.12 можно согласно уравнения (П.2.1) определить

ф (та.у), показанную на рис. П.2.4.

Плотность распределения <р(ткр), как и плотность распределения ф(та.у),

определяется с помощью выражения (П.2.1). Используя выражения табл. 2.4, можно получить необходимые исходные данные для определения ф(т1ф) (см.

						Т а б л и ц а	П.2.12
та.г 10 ^	с	2	3	5	5	6	7
n	v )	0,005	0,015	0,038	0,076	0,125	0,167

							Окончание	табл. П .2 .12
^з.у*Ю	о	7,9	8		9	10	И	12	13
ф ( т8.у)		0,181		0,181	0,6	0,115	0,057	0,032	0,012
						Т а б л и ц а П.2.13

ста1°“ 6. ф	‘'кр-Ю- 6 , с s	- ю - 6. с
		*КР
0,1	34,7	14,4
0,068	23,1	9,74
0,046	15,8	6,63
0,033	11,6	4,56

Примечание

С„ 1 = 0 ,Ы 0 -6

(Ф)соответ

ствует СНом, а C„i—0,033 X Х 1 0 -° (Ф) — Cjnln

ткр-Ю 6, с	2	3	4	5	6	7	8


Ф1 С*кр)	0,012	0,017	0,024	0,033	0,042	0,052	0,062

										Окончание				табл. П .2.14
Ткр -10	^ j	с	9	10		11		11,6	12		13		14		15
*Pl (ткр)			0,071	0,078		0,0815	0,0815 0,0818				0,079		.’0,073		0,066
												Т а б л и ц а			П.2.15
%р • Ю	г\	с	2	4		6		8			10		12		14
Ф2(ТКР)			0,007	0,012		0,02		0,03			0,041		0,051		0,058
										Окончание				табл. П .2.15
Ткр- Ю	1	с	15,8	18		20		22	24		26		28		30
ф2 (ТКр)			0,06	0,057		0,049		0,039	0,028		0,018		0,011		0,006
												Т а б л и ц а			П.2.16
ткр*10“ 6,		с	4	6		8		10	12		14			16	18
Фв(ткр)			0,006	0,009		0,012		0,017	0,021		0,027			0,031	0,036
										Окончание				табл. П.2.16
ТкР'Ю- ’6,		с	20	22	23,1		24		26	28		30		32	34
ТкР'Ю- ’6,		с	20	22	23,1		24		26	28		30
Фз(ткр)			0,039	0,04	0,0413		0,041		0,039	0,036		0,32		0,027 0,022

Т к р .1 0 -6 ,

Ф* (ткр)

0 ,0 0 6

0,0 1

0 ,0 1 4

0,0 1 9

0 ,0 2 3

0 ,0 2 6

0 ,0 2 8

Окончание

табл.

П .2 .1 7

Ткр-10

^ 1

3 4 ,7

Ф 4(ТКР)

0,0286

0,0 2 7

0,0 2 4

0 ,0 2

0 ,0 1 6

0,011

0 ,0 0 8

табл.

П .2.13),

учитывающие диапазон корректирующих емкостей.

Т огда

по

мощ ью

табл.

П.2.13

м ож но

определить

плотности

распределения

<pi(TKp),

ср2 (ткр),

фа(т,ф ), ф4(ТкР)

при

значениях

емкости

См,

равных

0,033;

0,046;

0,068;

О .Ы О -8

(Ф)

соответственно

(табл. П .2.14-^П .2.17). Эти

плотности

распределе

ния приведены на рис. П.2.4.

Рассматривая данные

табл. П .2.12—П .2Л7

плотности

распределения

<р(т3.у),ф 1(тКр), фг(ткр),

ф з(ткр),

Ф*(тКр),

можно

[12]

оценить

вероятность

не

совместимости

условий

инвариантности

д о

устойчивости

(вероятность

QK)

СН с

учетом

диапазона корректирующих емкостей. Заметим, что в данном

случае

анализируется

влияние

емкости

Cut

при изменении

ее

п ределах

Т а б л и ц а

П.2.18

Сц min— Ск.иом.

Это

связано

тем ,

что

практически в серийных СН емкость См

CR I-IO*-®, Ф

0 ,0 3 3 0,0 4 6 0 ,0 6 8 0 ,1

не

превышает

С аом,

влияние

д и ап а

зона

корректирующих

емкостей

именно

в этих пределах наглядно иллю стриру

<?«

0 ,2 4б|о,129 0,084 0,0 3 3

ется

рис. П.2.4.

Анализ

вероятности

Q„. Р ассм атри

вая плотности распределения, показан

ные на

рис. П.2.4, м ож но

сказать, что

условие Q н = 0

н е

выполняется.

В ероят

ности

для

рассматриваемого

диапазона

емкостей

См

(табл. П .2.13)

получе

ны с помощью выражения (2.14) я показаны в табл. П .2.18.

Таким образом, подбором корректирующих емкостей установить оп реде

ленную

норму

вероятности Qn

не представляется

возмож ны м .

П оскольку

ем

кость конденсатора См выбирают, принимая в о внимание требования по

о бес

печению как устойчивости, так и качества регулирования СН,

н еобходим о

р ас

сматривать полосу пропускания частот СН, учитывая

влияние

параметра

т 3.ц.

Теперь

м ож но

установить

требования

стабильности

устойчивости

серийны х

СН, т. е. способности сохранять состояние

(стабильность)

устойчивой

работы

при изменении

параметров

комплектующих

элементов

[16,

17,

2 1 ].

резуль

тате находят область рабочих частот различных классов СН с учетом

влияния

запазды вания и вариации

параметров комплектующих

элементов, что

д а ет

в о з

можность определить необходимость или достаточность

программы

проверки

р а

ботоспособности С Н в

части

контроля

и х

устойчивой

работы .

Э то

позволяет

гарантировать

совместимость

условий инвариантности

д о

устойчивости

се

рийных СН .

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 109 10 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги

#
12.11.2023793.27 Кб3Нормативные документы и менеджмент в биотехнологии..pdf
#
12.11.20235.38 Mб3Нормативные и организационно-методические документы по сертификации и управлению качеством..pdf
#
12.11.2023705.05 Кб2Нормирование микроклимата помещений..pdf
#
12.11.2023782.1 Кб2Нормоконтроль при дипломном проектировании..pdf
#
12.11.20233.38 Mб1О квалиметрии..pdf
#
12.11.20237.79 Mб3Обеспечение надежности стабилизаторов напряжения при проектировании и производстве..pdf
#
12.11.20239.14 Mб1Обжиг в кипящем слое в производстве строительных материалов..pdf
#
13.11.202322.72 Mб0Обнаружение и исправление ошибок в дискретных устройствах..pdf
#
12.11.202312.6 Mб19Обнаружение, распознавание и пеленгация объектов в ближней локации..pdf
#
19.11.202329.24 Mб0Обобщенная нелинейная модель учета рассеяния энергии при колебаниях..pdf
#
12.11.202312.55 Mб0Обобщенная теория анизотропных оболочек..pdf