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正文摘录:

何跃军等：()RcAD9.2.3在变频系统设计中的应用键是正弦波发生器和三角波发生器的设计。正弦波发生器和三角波发生器的波形对整个系统的稳定度和精度都具有十分重要的影响。如采用传统电路设计方法进行电路的设计，往往费时费力，而采用()RDPspice设计则可大大地缩短研制时间，提高效率。因此这里重点介绍基于0RDPspice的正弦波发生器和三角波发生器的设计。3正弦波发生器的Pspice辅助设计正弦波发生器Pspice-电路连接图如图3所示。图3基于Capturecis绘制的正弦波发生器电路图图中，具有选频特性的串、并联网络构成了正反馈支路，负反馈支路中的电阻R。设置为可调，用来调节负反馈的深度，以保证起振条件和改善波形。根据起振的条件，反馈系数应满足式(1)：如≥虹一志一÷(1)则R，一2R，(R，指节点1与节点3之间的阻值)。由于实际“运放”的开环增益是有限的，因此R，应略大于R，的两倍。同样，考虑到实际“运放”输入电阻一(这里是同相端的)和输出电阻k的影响，正弦波的频率为：^一i万亓i亏丢丽历i丽汜’当取C，一C：一C.R，一R：一R，且满足r，＞＞R＞＞r。时：、凡一矗赢‘。)通常，电路元件值的确定可按照下列步骤进行：(1)根据所需要的正弦波频率厂，，计算尺C的值。(2)由_＞＞R＞＞k，选取合适的尺。然后再确定c。(3)为了较少偏置电流的影响，应尽量满足R，／／R，一R，同时由反馈系数的要求，即可确定R，和R，的大小。(4)当需要输出频率较高时，必须选用增益带乘积较高的集成“运放”。另外，此电路采用了匹配对接的两只二极管作为稳幅电路，其上并联R。是用于适当削落二极的非线性影响，以改善波形的失真。按照以上原则，设计的50Hz正弦波发生器电路112参数为：尺，一lOkD，R。一18kQ，R。一10kn，R1一R2—3.2kfl，C1一C2—1弘F由公式(3)计算出正弦波的输出频率为：^一志一蔽i暑丽一49.75Hz此系统经Pspice!仿真后得到的输入波形和输出波形V，，V。如图4所示。由图可知，输出正弦波频率为50Hz，与计算值相同，输入、输出电压波形V，，V。相位与频率相同，与理论相符。￡11·弘‘￥zH；l眦.“¨口Ⅱ·n…t‘lID出’¨，商j-蓝笛嗣吕，口、群￡：F函雨鬲百磊-_-I广———一’··r咤蝇盘q皿缸州菖}盥《婶i·。df市{f埘if，；汹{P17Lf0毋毒墨图4正弦波发生器输出、输入电压仿真波形图4三角波发生器的Pspice辅助设计根据电力电子知识，用正弦信号波对三角载波进行调制时，当载波比(即三角波载波频率与正弦波频率之比)足够高时，所得到的PwM波将不含低次谐波，而只含与载波频率有关的高次谐波。由于输出波形所含谐波的多少是衡量PwM控制方法优劣的基本标志，因而如何设计高载波频率且线性度良好的三角波十分关键。一般形式的三角波发生器当频率较高时，线性度往往将变差，不能满足变频率系统的要求。这里采用的是一种高频率且线性度良好的三角波发生电路。电路图如图5所示。图5基于Capturecis绘制的三角波发生器电路图此电路分为滞后比较器和反相积分器两大部分。其振荡频率由尺。和C。的充、放电时间常数决定。由于振荡频率与运算放大器的转换速率有关，所以采用了2个高速型运算放大器I。M318。I。M318为高速精密运算放大器，开环增益较大，为200000。速度也远比通用型运算放大(下转第115页)