D,PI,PID补偿网络(最新整理)

1、类，类和类补偿网络venable 校正网络venable 提出三类补偿放大器：类，类和类放大器。分别如图 6.27,6.29 和 6.30 所示。类放大器就是图 6.27 积分放大器。积分运算图 6.27 是一个反相运算积分器。根据反相放大器的基1 sc本关系利用拉普拉斯算子 s 得到crui-z (s)u (s)uou (s) = - 2u (s) = -u (s) = - i+io（6-42）z1 (s)risrcr（a）由拉氏反变换得到ui-uouo(6-43)(t) = - 1rcui (t)dtui可见输出与输入成积分关系。如果输入为阶跃函数，则t（b）tui 图 6.27 积分电路

2、和阶跃输入的输出波形u (t) = - 1u (t)dt = - uit = - ui torc irct输出成线性增长。如果用实际频率代替复变量 s，式（6-23）可以写成u& o = -u& ijwrc（6-44）可见，不管任何频率，输出与输入相移除了反相运算固有 180相移外，还要滞后 90。并随着频率增加输出电压反比下降。按照式（6-44）似乎在直流（0）时，增益为无穷大。实际上运放增益是有限的，由开环增益决定。实际运放存在失调电流和失调电压，在积分时间常数较大时会产生较大的积分误差。积分电容的漏电流也造成积分误差。类放大器是比例积分放大器（图 6.29），通常称为 pi 调节器。利用

3、复变量 s 可以得到u 1sc r2 +1sc g =o = -2 1 ui经化简得到r1 1sc2+ r2 + 1c2r2c1r1+rsc1 g = -1+ sr2c1ui2c csr (c + c )(1+ sr(1 2 )uo(6-46a)112c1 + c2一般 c2c1,由式（6-46a）得到类放大器的传递函数为1+ sr c20logg(a)(db)g = -2 1sr1 (c1 + c2 )(1+ sr2c2 )（6-46b）gmfzfp0fpf9（b）图 6.29 venable 类放大器和幅频响应式（6-46b）分母第一项提供一个原点极点，第二项提供一个单极点；分母提供一个单

4、零点。如果将复变量 s 用实际频率表示，并令11f p0=12pr (c + c )112122f p = 2pr c（6-46c）f z =12pr c2 11+ j( ff z )j( ff p0 ) (1+ j( ff p )式（6-45b）改写为g = -（6-47）我们可以画出类补偿放大器的波特图，如图 6.29b 所示。图中 gm 为中频放大倍数，由 r2/r1 决定。c2，c1 保证开环直流增益，c2 保证正高频衰减。根据闭环要求确定零点和极点的位置，从而确定电路各元件参数。一般用于具有 lc 输出滤波器，而滤波电容有 esr 电路校正。型补偿放大器也称为 pid 调节器。如图

5、6.30a 所示。其传递函数为c2r2c1g(s) = -(1+ sr2c1 )1+ s(r1 + r3 )c3 (6-48)r3 c3sr (c + c )(1+ sr c)1+ sr (c )ui1123 321r1可以看到，此传递函数具有uo（a） 一个原极点，频率为+rf p0=12pr (c+ c )（6-49）20logg(a)112(db)在此频率 r1 的阻抗与电容(c1+c2)的阻抗相等且与其并联。（b） 第一个零点，在频率f=1（6-50）z12pr c2 1f在此频率，r2 的阻抗与电容 c1 的阻抗相等。（c） 第二个零点，在频率(b)fz1,z2fp0 fp1p2fz

6、 2 = 2p(r1+ r )c12pr c（6-51）图 6.30 venable 类放大器和幅频响应1331 3在此频率，r1+r3 的阻抗与电容 c3 的阻抗相等。（d） 第一个极点，在频率f p1 =2pr c c1/(c+ c ) 12pr c(6-52）21 2122 2在此频率，r2 的阻抗与电容 c2 和 c1 串联的阻抗相等。（e） 第二个极点，在频率f=1（6-53）p22pr c3 3在此频率 r3 的阻抗与电容 c3 阻抗相等。型补偿放大器一般补偿 lc 滤波器的输出电容没有 esr，要求补偿幅频特性如图 6.30b 所示。为此， 补偿网络设计为一个原点极点，并在 f=

7、fz1=fz2 两个零点由20db/dec 转为 20db/dec，在两个极点 fp1=fp2 由20db/dec 转为-20db/dec。“”“”at the end, xiao bian gives you a passage. minand once said, people who learn to learn are very happy people. in every wonderful life, learning is an eternal theme. as a professional clerical and teaching position, i understan

8、d the importance of continuous learning, life is diligent, nothing can be gained, only continuous learning can achieve better self. only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the pace of enterprise development and innovate to meet the needs of the market. this document