常用校正装置及其特性

1、常用校正装置及其特性第1页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三（1）无源超前校正网络假设该网络信号源的阻抗很小，可以忽略不计，而输出负载的阻抗为无穷大，则其传递函数为:分度系数时间常数2022/9/172第2页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三注：采用无源超前网络进行串联校正时，整个系统的开环增益要下降倍，因此需要附加放大器增益以补偿带有附加放大器的无源超前校正网络补偿后网络的传递函数为：2022/9/173第3页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三超前网络的零极点分布由于故超前网络的负实零点总是位于负实极点之右，两者之间的距离由常数 决

2、定。可知改变和T(即电路的参数超前网络的零极点可在s平面的负实轴任意移动。)的数值，2022/9/174第4页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三频率特性曲线画出对数频率特性如图所示。2022/9/175第5页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三20dB/decdB090(度)20lgadBL( )显然，超前网络对频率在 之间的输入信号有明显的微分作用，在该频率范围内输出信号相角比输入信号相角超前，超前网络的名称由此而得。求导并令其为零求得最大超前角频率2022/9/176第6页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三最大超前角频率在最大超前角

3、频率处具有最大超前角正好处于频率与的几何中心的几何中心为2022/9/177第7页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三20dB/dec2022/9/178第8页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三 但a不能取得太大(为了保证较高的信噪比),a一般不超过20。这种超前校正网络的最大相位超前角一般不大于650，如果需要大于650的相位超前角，则要用两个超前网络相串联来实现，并在所串联的两个网络之间加一隔离放大器，以消除它们之间的负载效应。 2022/9/179第9页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三最大超前角及最大超前角处幅值与分度系数的关系

4、曲线dBoa2022/9/1710第10页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三2.无源滞后网络如果信号源的内部阻抗为零，负载阻抗为无穷大，则滞后网络的传递函数为时间常数分度系数2022/9/1711第11页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三无源滞后网络特性-20dB/dec2022/9/1712第12页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三滞后网络在时，对信号没有衰减作用时，对信号有积分作用，呈滞后特性时，对信号衰减作用为最大滞后角，发生在几何中心，称为最大滞后角频率2022/9/1713第13页，共23页，2022年，5月20日，5点44

5、分，星期三采用无源滞后网络进行串联校正时，主要利用其高频幅值衰减的特性，以降低系统的开环截止频率，提高系统的相角裕度。滞后网络怎么能提高系统的相角裕度呢？在设计中力求避免最大滞后角发生在已校系统开环截止频率附近。选择滞后网络参数时，通常使网络的交接频率远小于一般取此时，滞后网络在处产生的相角滞后按下式确定（两角和的三角函数公式）将代入上式2022/9/1714第14页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三b与和20lgb的关系b0.010.1120lgbdB2022/9/1715第15页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三3.无源滞后-超前网络传递函数为:设2

6、022/9/1716第16页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三则有当 时系统的对数幅相频率特性如图：2022/9/1717第17页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三无源滞后-超前网络频率特性2022/9/1718第18页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三看出：1、对数幅频特效曲线为倒梯形 2、对数相频特性为近似正弦，存在一个相角为零的角频率求相角为零时的角频率 2022/9/1719第19页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三常用无源校正网络特性图见P2172022/9/1720第20页，共23页，2022年，5月2

7、0日，5点44分，星期三2. 有源校正网络 无源校正网络有以下几个不足之处: （1）稳态增益小于等于1; （2）实际控制系统中广泛采用无源网络进行串联校正，但在放大器级间接入无源校正网络后，由于负载效应问题，有时难以实现希望的规律。即级间联接必须考虑负载效应; （3）当所需校正功能较为复杂时, 网络的设计和参数调整很不方便. 由于上述不足, 实际中常用阻容电路和线性集成运放的组合构成有源校正装置. 为讨论问题方便起见, 均认为运算放大器是理想的, 即其开环增益无穷大, 输入阻抗无穷大, 输出阻抗等于零.2022/9/1721第21页，共23页，2022年，5月20日，5点44分，星期三反向端输入的有源调节器 反向端输入有源调节器的电路如下图:图中:是输入阻容网络的等效阻抗,是反馈阻容网络的等效阻抗, 传递函数为:用不同的阻容网络构成就可得到不同的调节规律. 可见教材 P.219表6-2典型的有源调节器.