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单运放完成双滞后转换特性
作者:Herminio Martínez, Encarna Gar 发布时间:2007-10-27 08:17:13 来源:EDN/ 繁体版
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  运放结合战略上被放置的产生一个过程控制电路,电路有正、负向磁滞带。

  在需要间断控制器的过程控制应用中,大多数初步选择是两个位置模型或开/关控制器。这种控制器的典型例子是空间加热器。如果温度低到设置点以下,加热器打开,而如果温度高过设置点,加热器关闭。在模拟域,双位置控制器的主要部分是模拟比较器或开环运算放大器。然而,为避免开关误触发,典型应用是使用熟知的Schmitt触发器。

  双位置控制器模型的合理扩展是能够提供若干个(多于两个)控制器输出的中间设定。使用这种间断控制器模型减少双位置模型固有的循环行为、超过目标或未达目标。然而实际上,双位置模型不能达到满意的时候,使用其它模型通常更快。最通用的例子是三位置控制器。图1表示实现这种控制器的一个简单方法。图中,运算放大器周围的Schmitt触发器A1和A2分别实现负和正滞后。可以用模拟比较器,如LM311或相近的产品替代A1和A2。图2显示了图1中电路的I/O转换特性:

公式

公式

公式

实现这种控制器的一个简单方法

图1中电路的I/O转换特性

  VZ 和VY分别为四个齐纳二极管的击穿和正向导通电压。

  图3显示了实现三位置控制器更有效的方法。电路基础是单运算放大器,其不需要参考电压。输入和输出二极管决定高于高压和低于低压的开关门限和比较器滞后。在中间带放VIN(t)消除电路的输入二极管,电路本质上是带正反馈的电压跟随器。输出电压跟随VA(t),但是正反馈确定VA(t),在输出电压的某些片断设定这个电压。所以,两个约束确定电路状态的输出水平:VOUT(t)=VA(t), 和公式

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