Tài liệu Nghiên cứu thiết kế, chế tạo nguồn chuẩn mức điện áp xoay chiều dùng trong đo lường

http://www.ebook.edu.vn 1 Më ®Çu Th«ng tin ®o l−êng ®−îc sö dông réng r·i trong nghiªn cøu khoa häc vµ s¶n xuÊt hiÖn ®¹i ®Ó tù ®éng ho¸ vµ kiÓm tra qu¸ tr×nh c«ng nghÖ, kiÓm tra chÊt l−îng s¶n phÈm. Trong tÊt c¶ c¸c lo¹i th«ng tin ®o l−êng (th«ng tin vÒ gi¸ trÞ cña ®w¹i l−îng) th× th«ng tin d−íi d¹ng ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®−îc sö dông phæ biÕn h¬n c¶. HiÖn nay, vÊn ®Ò ®o l−êng ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®· ®−îc nhiÒu c¬ së trong vµ ngoµi n−íc nghiªn cøu vµ ®· chÕ t¹o ®−îc rÊt nhiÒu model v«nmÐt xoay chiÒu cã ®é chÝnh x¸c cao. Sù xuÊt hiÖn cña c¸c thiÕt bÞ chuÈn ®a trÞ (chuÈn møc) ®iÖn ¸p lµ do nhu cÇu trong kiÓm ®Þnh, hiÖu chuÈn v«nmÐt, ®Æc biÖt lµ c¸c v«nmÐt sè cã ®é chÝnh x¸c cao. Tuy nhiªn, do ®Æc thï riªng cña v«nmÐt lo¹i nµy, c¸c thiÕt bÞ chuÈn møc ph¶i cã sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra vµo kho¶ng 0,003 ÷ 0,0003%, d¶i ®iÖn ¸p ra tõ tr¨m nan« V«n ®Õn 1000V. §Ó kiÓm tra ®é ph©n gi¶i cña c¸c v«nmÐt sè, c¸c chuÈn ®a trÞ ph¶i cã c¸c b−íc cì 0,1μV. MÆt kh¸c do c¸c v«nmÐt sè cã trë kh¸ng vµo kh¸ cao nªn c¸c chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p chØ cÇn cho ra dßng t¶i cì 0,1 - 1mA. Nh− vËy, c¸c chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p cÇn ph¶i cã cïng cÊp chÝnh x¸c víi chuÈn ®iÖn ¸p ë c¸c c¬ së ®o l−êng Quèc gia. HiÖn nay trªn thÕ giíi th−êng sö dông bé pin chuÈn ®iÖn tö cña h·ng Fluke (Mü), ë chÕ ®é ®¬n lÎ pin chuÈn lo¹i nµy (723B) cã ®é kh«ng b¶o ®¶m ®o cì 1ppm, nÕu ®Ó hîp 4 bé pin chuÈn lo¹i nµy trong cïng mét vßng so s¸nh vµ dÉn xuÊt chuÈn nhê hiÖu øng Jozepson th× ®é kh«ng b¶o ®¶m ®o cña ®iÖn ¸p mét chiÒu cã thÓ ®¹t 0,01ppm. §èi víi chuÈn ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®é chÝnh x¸c gi¶m ®i hµng tr¨m lÇn do nhiÒu yÕu tè ¶nh h−ëng, nhÊt lµ ë d¶i tÇn sè réng. §Ó kh«ng ngõng n©ng cao ®é chÝnh x¸c cña c¸c v«n mÐt ®o ®iÖn ¸p xoay chiÒu th× viÖc ph¶i t¹o ®−îc c¸c nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã ®é chÝnh x¸c cao lµ mét ®ßi hái cÊp b¸ch. Muèn ®¹t ®−îc ®iÒu ®ã th× viÖc quan t©m nghiªn cøu vÒ nguån http://www.ebook.edu.vn 2 chuÈn møc, c¸c cÊu tróc, tÝnh to¸n thiÕt kÕ nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu lµ mét c«ng viÖc cã tÝnh thùc tÕ vµ thêi sù. Tªn ®Ò tµi luËn v¨n: “Nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu dïng trong ®o l−êng” Môc ®Ých nghiªn cøu cña luËn v¨n nµy lµ trªn c¬ së ph©n tÝch c¸c tÝnh ®Æc tr−ng kü thuËt, c¸c cÊu tróc cña nguån chuÈn møc ®Ó tõ ®ã lùa chän ph−¬ng ¸n cÊu tróc phï hîp ®Ó thiÕt kÕ thö nghiÖm mét nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu d−íi d¹ng mét s¶n phÈm hoµn thiÖn, cã thÓ s¶n xuÊt hµng lo¹t ®Ó trang bÞ cho c¸c c¬ së ®o l−êng trong vµ ngoµi Qu©n ®éi. Bè côc cña luËn v¨n bao gåm 3 ch−¬ng: Ch−¬ng 1: Tæng quan vÒ nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu Ch−¬ng 2: C¸c cÊu tróc cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu Ch−¬ng 3: TÝnh to¸n thiÕt kÕ nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu Nh©n dÞp nµy t«i xin bµy tá lßng biÕt ¬n ®èi víi c¸c thÇy gi¸o h−íng dÉn PGS -TS §ç Huy Gi¸c, Th¹c sü §oµn Minh §Þnh; phßng ®µo t¹o sau ®¹i häc - Häc viÖn kü thuËt qu©n sù vµ Côc Tiªu chuÈn - §o l−êng - ChÊt l−îng ®· gióp ®ì t«i trong qu¸ tr×nh lµm luËn v¨n. Tuy nhiªn luËn v¨n kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt, rÊt mong c¸c thÇy gãp ý vµ l−îng thø. http://www.ebook.edu.vn 3 ch−¬ng 1 Tæng quan vÒ nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu 1.1 Nh÷ng vÊn ®Ò chung C¸c lo¹i v«n mÐt hiÖn sè cã ®é chÝnh x¸c cao ®ßi hái ph¶i cã c¸c ph−¬ng tiÖn ®Æc biÖt, tin cËy vµ chÝnh x¸c ®Ó kiÓm ®Þnh chóng. Do yªu cÇu ®ßi hái cña thùc tiÔn ®o l−êng nh− vËy ®· xuÊt hiÖn mét nhãm thiÕt bÞ míi, ®ã lµ c¸c lo¹i nguån chuÈn møc. Tr−íc ®©y, khi ch−a cã nguån chuÈn møc, ®Ó kiÓm ®Þnh c¸c v«n mÐt ph¶i dïng mét tæ hîp thiÕt bÞ bao gåm nguån cã ®é æn ®Þnh cao, bé chia ¸p chÝnh x¸c m¸y bï. ViÖc kiÓm ®Þnh c¸c v«n mÐt theo ph−¬ng ph¸p trªn kh¸ phøc t¹p, ®é tin cËy kh«ng cao vµ gÆp nhiÒu khã kh¨n khi kiÓm ®Þnh c¸c v«n mÐt hiÖn sè cã ®é ph©n gi¶i nhá. ChÝnh v× vËy viÖc nghiªn cøu, thiÕt kÕ, chÕ t¹o c¸c nguån chuÈn møc lu«n cã tÝnh thêi sù cao. 1.2 C¸c ®Æc tr−ng kü thuËt c¬ b¶n cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu Mét nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã c¸c ®Æc tr−ng kü thuËt c¬ b¶n sau, theo [6]: 1. §iÖn ¸p danh ®Þnh (c¸c møc ®iÖn ¸p danh ®Þnh Uk) lµ ®iÖn ¸p cã thÓ thiÕt lËp ®−îc ë ®Çu ra cña nguån chuÈn møc b»ng c¸c nóm nót ®iÒu khiÓn cña thiÕt bÞ. 2. §é bÊt æn ®Þnh ®iÖn ¸p danh ®Þnh H H = H(x) (1.1) Trong ®ã: x - yÕu tè bÊt æn ®Þnh. Khi xÐt c¸c th«ng sè cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cÇn xÐt c¸c thµnh phÇn sau ®©y cña H(x): + §é bÊt æn ®Þnh cña ®iÖn ¸p Uk do sù thay ®æi cña nguån nu«i ΔUc trong d¶i lµm viÖc: http://www.ebook.edu.vn H(ΔU c ) = 4 ΔU k Uk (1.2) + §é bÊt æn ®Þnh cña ®iÖn ¸p Ura do sù thay ®æi dßng t¶i cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu: R ra ΔI H Uk H(ΔI H ) = (1.3) Trong ®ã: Rra: §iÖn trë ®Çu ra cña nguån chuÈn møc ΔIH: Sù thay ®æi dßng t¶i. + §é bÊt æn ®Þnh ®iÖn ¸p Ura do sù thay ®æi nhiÖt ®é m«i tr−êng hoÆc hÖ sè nhiÖt cña nguån chuÈn møc: H(Δt 0 ) = ΔU k U k Δt 0 (1.4) Trong ®ã: Δto- sù thay ®æi nhiÖt ®é cña m«i tr−êng. Trong ®o l−êng ng−êi ta th−êng chuÈn ho¸ hÖ sè nhiÖt cña thiÕt bÞ trong d¶i thay ®æi nhiÖt ®é lµ 10oC vµ h¹n chÕ chóng b»ng c¸c gi¸ trÞ tõ 0,5 ®Õn 1 lÇn cña sai sè c¬ b¶n. + §é tr«i cña ®iÖn ¸p Uk: Th«ng th−êng lµ qu¸ tr×nh biÕn ®æi chËm ®iÖn ¸p theo mét h−íng nhÊt ®Þnh trong mét kho¶ng thêi gian x¸c ®Þnh (mét ®¬n vÞ thêi gian). H( t ) = U( t ) − U( t 0 ) U k .t (1.5) Trong ®ã: U(t) - gi¸ trÞ tøc thêi cña ®iÖn ¸p Uk t¹i thêi ®iÓm t U(to) - gi¸ trÞ ban ®Çu cña ®iÖn ¸p Uk 3. Xung ®éng Uk: Thµnh phÇn ®iÖn ¸p xoay chiÒu ë c¸c tÇn sè kh¸c nhau (lµ béi sè cña tÇn sè ®iÖn ¸p m¹ng hoÆc cña bé biÕn ®æi ®iÖn ¸p dïng lµm nguån nu«i s¬ cÊp). Xung ®éng ®−îc ®¸nh gi¸ theo phÇn tr¨m cña Uk. http://www.ebook.edu.vn 5 4. ChÊt l−îng nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu dïng ®Ó kiÓm ®Þnh c¸c v«n mÐt sè cßn ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c møc thay ®æi gi¸ trÞ ®iÖn ¸p Uk do t¹p ©m, nhiÔu, dao ®éng, ký sinh... T¹p ©m th−êng d−íi d¹ng nhiÔu tr¾ng, tÇn sè cao nªn trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ cã thÓ tÝnh to¸n ®Ó lo¹i bá hoÆc gi¶m ®−îc. Cßn c¸c lo¹i nhiÔu tÇn sè thÊp th−êng khã kh¾c phôc h¬n vµ ¶nh h−ëng ®Õn ®é chÝnh x¸c cña nguån chuÈn møc. NhiÒu khi do chÊt l−îng c¸c mèi hµn kh«ng tèt còng g©y nªn søc ®iÖn ®éng tiÕp xóc, g©y ra t¹p ©m. Sai sè do c¸c lo¹i t¹p ©m nµy g©y ra x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc: δn = δU τ Uk (1.6) 5. Kh¶ n¨ng ph©n ly hay møc l−îng tö: §ã lµ gi¸ trÞ nhá nhÊt cña ®iÖn ¸p Ura mµ cã thÓ thiÕt lËp ®−îc ë ®Çu ra trªn tÊt c¶ c¸c møc: P( U k ) = U k min Uk (1.7) Møc l−îng tö vµ møc nhiÔu còng cã thÓ ®−îc biÓu thÞ d−íi d¹ng gi¸ trÞ tuyÖt ®èi. 1.3 Ph©n lo¹i nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu Nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu mét mÆt lµ nguån chuÈn ®iÖn ¸p ®a trÞ, mÆt kh¸c nã cã thÓ lµ nguån nu«i thø cÊp cho nhiÒu m¹ch ®o. V× vËy cã thÓ ph©n lo¹i chóng nh− sau: 1.Theo ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh: - Nguån chuÈn møc ®iÒu chØnh b»ng tay - Nguån chuÈn møc ®iÒu chØnh theo ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. 2. Theo ph−¬ng ph¸p kiÓm ®Þnh - Nguån chuÈn møc kiÓm ®Þnh toµn phÇn - Nguån chuÈn møc cho phÐp kiÓm ®Þnh tõng phÇn. 3. Theo ®é chÝnh x¸c thiÕt lËp møc ®iÖn ¸p ra: - Nguån chuÈn møc cã ®é chÝnh x¸c trung b×nh http://www.ebook.edu.vn 6 - Nguån chuÈn møc cã ®é chÝnh x¸c cao. 4. Theo møc ®iÖn ¸p ra: - Nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p thÊp (d−íi vµi chôc v«n). - Nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p cao (®Õn hµng ngµn v«n). 5.Theo ph−¬ng ph¸p x©y dùng s¬ ®å cÊu tróc - Lo¹i s¬ ®å cã cÊu tróc m¹ch hë - Lo¹i s¬ ®å cã cÊu tróc m¹ch kÝn C¸c ph−¬ng ph¸p ph©n lo¹i trªn, mÆc dï mang tÝnh t−¬ng ®èi nh−ng ®ã lµ nh÷ng c¬ së thuËn lîi cho viÖc ph©n tÝch c¸c ph−¬ng ph¸p x©y dùng nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu. 1.4 C¸c nguån chuÈn møc th«ng dông Trong thùc tÕ kiÓm ®Þnh c¸c v«n mÐt ®o ®iÖn ¸p xoay chiÒu còng nh− thiÕt kÕ c¸c thiÕt bÞ v« tuyÕn ®iÖn ... xuÊt hiÖn sù cÇn thiÕt ph¶i cã c¸c nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã chÊt l−îng cao. C¸c nhµ s¶n xuÊt thiÕt bÞ ®o l−êng trªn thÕ giíi còng ®· ®−a ra thÞ tr−êng nhiÒu lo¹i nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu. D−íi ®©y sÏ ph©n tÝch mét sè nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p ®iÓn h×nh ®· vµ ®ang ®−îc sö dông t¹i ViÖt Nam nãi chung vµ trong ngµnh ®o l−êng qu©n ®éi nãi riªng. 1.4.1 Nguån chuÈn møc B1-4 Nguån chuÈn møc nµy t¹o ra ®iÖn ¸p mét chiÒu hoÆc xoay chiÒu trong d¶i tõ 10μV ®Õn 300V. Sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p mét chiÒu lµ 0,3% vµ sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p xoay chiÒu lµ 0,5%. §©y lµ nguæn chuÈn møc ®iÓn h×nh cho ph−¬ng ph¸p x©y dùng theo cÊu tróc m¹ch hë. S¬ ®å cÊu tróc cña nguån B1-4 ®−îc thÓ hiÖn trªn h×nh 1.1. Theo s¬ ®å cÊu tróc, thµnh phÇn ®iÖn ¸p chuÈn mét chiÒu bao gåm khèi æn ¸p chuÈn 30V vµ 300V mét chiÒu m¾c theo s¬ ®å æn ¸p bï. §iÖn ¸p ra sau mçi khèi cã thÓ thay ®æi ®−îc ±15% so víi gi¸ trÞ danh ®Þnh nhê chiÕt ¸p ®iÒu chØnh. Bé chia ®iÖn ¸p chuÈn cã nhiÖm vô chia ¸p tõ 30V vµ 300V xuèng http://www.ebook.edu.vn 7 thµnh c¸c møc ®iÖn ¸p kh¸c nhau theo c¸c ®iÓm kiÓm tra tõ 10μV ®Õn 300V. §é bÊt æn ®Þnh vµ ®é gîn cña ®iÖn ¸p ra phô thuéc vµo chÊt l−îng cña m¹ch æn ¸p 30V vµ 300V. Khèi t¹o dao ®éng ChuyÓn thang tÇn sè KhuÕch ®¹i Bé chia ¸p chuÈn Uk æn ¸p chuÈn 300V §iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra æn ¸p chuÈn 30V V«n mÐt mÉu H×nh 1.1. S¬ ®å cÊu tróc nguån chuÈn møc B1 - 4 Trong chÕ ®é xoay chiÒu, ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã tÇn sè 55Hz hoÆc 400Hz (tuú thuéc vµo vÞ trÝ ®¶o m¹ch tÇn sè) ®−îc ®−a ®Õn bé khuÕch ®¹i, sau ®ã qua bé chia ¸p chuÈn ®Ó t¹o ra c¸c møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu tõ 10μV ®Õn 300V Nh−îc ®iÓm cña nguån chuÈn møc nµy lµ ®iÖn ¸p ra cã thÓ bÞ thay ®æi do biÕn ®éng cña t¶i vµ do t¸c ®éng cña nhiÖt ®é nªn thiÕt bÞ nµy cã ®é chÝnh x¸c thÊp. 1.4.2 Nguån chuÈn møc B1-8 Nguån chuÈn møc B1-8 còng t¹o ra ®iÖn ¸p mét chiÒu hoÆc xoay chiÒu trong d¶i tõ 10μV ®Õn 300V. §ång thêi thiÕt bÞ cã thÓ chØ thÞ trùc tiÕp sai sè t−¬ng ®èi cña v«n mÐt cÇn kiÓm ®Þnh. Sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p mét chiÒu lµ 0,2% vµ sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p xoay chiÒu lµ 0,3%. §©y lµ nguån chuÈn møc ®−îc x©y dùng theo ph−¬ng ph¸p cÊu tróc m¹ch kÝn cã håi tiÕp. S¬ ®å cÊu tróc cña nguån chuÈn møc nµy ®−îc thÓ hiÖn ë h×nh 1.2. http://www.ebook.edu.vn 8 ChuyÓn thang tÇn sè Khèi dao ®éng Uht So s¸nh §iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra KhuÕch ®¹i T¸ch sãng Chia ¸p håi tiÕp æn ¸p 30V §iÖn ¸p mÉu UmÉu Uk Bé chia ¸p chuÈn BiÕn ®æi ®iÖn ¸p VonmÐt mÉu H×nh 1.2 S¬ ®å cÊu tróc nguån chuÈn møc B1.8 Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña nguån chuÈn møc B1-8 còng t−¬ng tù nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña nguån chuÈn møc B1-4, chØ kh¸c lµ cã thªm bé chia ¸p håi tiÕp ®Ó ®−a mét phÇn ®iÖn ¸p ra trë l¹i so s¸nh víi ®iÖn ¸p mÉu. §iÖn ¸p mang th«ng tin vÒ sai lÖch gi÷a hai ®iÖn ¸p nµy sÏ ®−a ®Õn ®iÒu khiÓn m¹ch dao ®éng, lµm thay ®æi biªn ®é dao ®éng ®Ó gi÷ cho ®iÖn ¸p ra lu«n æn ®Þnh. Biªn ®é ®iÖn ¸p ra cã thÓ thay ®æi ®−îc 10% so víi gi¸ trÞ ®Æt nhê thay ®æi ®iÖn ¸p mÉu. Tõ s¬ ®å cÊu tróc ta nhËn thÊy: Uht = UmÉu, mµ Uht = Uk / Kht do ®ã: Uk = Kht . Uht = Kht . UmÉu (1.8) Do vËy sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra phô thuéc vµo sai sè thiÕt lËp ®iÖn ¸p mÉu, sai sè hÖ sè chia Kht cña bé chia håi tiÕp, sai sè cña m¹ch t¸ch sãng vµ ®é nh¹y cña m¹ch t¸ch sãng. 1.4.3 Nguån chuÈn møc Fluke 5700 Thêi gian gÇn ®©y, nhê øng dông kü thuËt sè vµ kü thuËt vi xö lý trong thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c nguån chuÈn møc nªn ®é chÝnh x¸c cña chóng ®· ®−îc n©ng cao ®¸ng kÓ. MÆt kh¸c nã cã thÓ chØ thÞ trùc tiÕp gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®Æt, ®iÖn http://www.ebook.edu.vn 9 ¸p ra. Ngoµi ra trong mét thiÕt bÞ cã thÓ kÕt hîp nhiÒu chÕ ®é chuÈn kh¸c nhau nh− dßng, ¸p mét chiÒu, xoay chiÒu vµ chuÈn ®iÖn trë. Nguån chuÈn Fluke 5700 cã thÓ t¹o chuÈn ®iÖn ¸p tõ 10nV ®Õn 1200V xoay chiÒu, tÇn sè ®Õn 30MHz khi ch−a dïng khèi phô (khèi më réng tÇn sè). S¬ ®å cÊu tróc ®¬n gi¶n cña nguån chuÈn Fluke 5700 ®−îc m« t¶ trªn h×nh 1.3 Dao ®éng Suy gi¶m KhuÕch ®¹i Bé chia ®Çu ra Uk Bé chia håi tiÕp m ChØ thÞ Khèi vi xö lý Uht §Æt m· bµn phÝm BiÕn ®æi A/D T¸ch sãng Nguån nu«i H×nh 1.3 S¬ ®å cÊu tróc nguån chuÈn møc Fluke 5700 VÒ c¬ b¶n thµnh phÇn theo s¬ ®å cÊu tróc cña nguån Fluke 5700 bao gåm c¸c khèi sau: bé dao ®éng, suy gi¶m, bé chia ®Çu ra, bé chia håi tiÕp, bé t¸ch sãng, bé biÕn ®æi t−¬ng tù - sè (A/D), khèi vi vö lý, khèi ®Æt m· bµn phÝm, khèi chØ thÞ vµ khèi nguån nu«i. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña nã còng lµ d¹ng cã cÊu tróc m¹ch kÝn, trÝch mét phÇn ®iÖn ¸p ra ®Ó so s¸nh víi ®iÖn ¸p mÉu (m· ®iÖn ¸p ®Æt so s¸nh víi m· ®iÖn ¸p håi tiÕp sau biÕn ®æi A/D) nh»m môc ®Ých æn ®Þnh biªn ®é ®iÖn ¸p ra. Bé dao ®éng sö dông ph−¬ng ph¸p tæ hîp tÇn sè dao ®éng th¹ch anh 5MHz nhê cã c¸c phÐp céng trõ nh©n chia tÇn sè. Do vËy tÇn sè dao ®éng cã ®é chÝnh x¸c vµ ®é æn ®Þnh rÊt cao. TÇn sè ®iÖn ¸p ra do phÇn vi xö lý ®iÒu khiÓn tuú theo tÇn sè ®Æt. http://www.ebook.edu.vn 10 HÖ sè suy gi¶m vµ hÖ sè khuÕch ®¹i còng ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng vi xö lý nhê sù so s¸nh gi÷a m· ®iÖn ¸p ®Æt vµ m· ®iÖn ¸p ph¶n håi. NÕu ®iÖn ¸p ra sai lÖch so víi ®iÖn ¸p ®Æt th× khèi vi xö lý sÏ ra lÖnh ®iÒu chØnh suy gi¶m (th«) vµ ®iÒu chØnh hÖ sè khuÕch ®¹i (tinh) ®Ó bï sai lÖch. Do vËy, biªn ®é ®iÖn ¸p ra cã ®é chÝnh x¸c vµ ®é æn ®Þnh rÊt cao. Bé t¸ch sãng x©y dùng theo nguyªn lý biÕn ®æi Gi«deps¬n trong chÊt b¸n dÉn, v× vËy nã cã ®é chÝnh x¸c cao vµ rÊt tuyÕn tÝnh. Khèi vi xö lý (VXL) lµ mét hÖ VXL tèi thiÓu. Nhê kü thuËt VXL, cã thÓ sö dông ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm hÖ sè söa ®é phi tuyÕn cña bé t¸ch sãng biÕn ®æi xoay chiÒu thµnh mét chiÒu (U~/U_), hÖ sè bï nhiÖt khi tham sè linh kiÖn thay ®æi. Ngoµi ra nhê kü thuËt VXL mµ viÖc chØ thÞ møc ®iÖn ¸p ra, tÇn sè, sai sè, ®¬n vÞ ®o (V, mV, Hz...) ®−îc mÒm ho¸ theo yªu cÇu. 1.5 ThiÕt bÞ vμ c¸c ph−¬ng ph¸p kiÓm ®Þnh nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu Còng nh− bÊt kú mét thiÕt bÞ ®o l−êng nµo kh¸c, nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cÇn ®−îc kiÓm ®Þnh, hoÆc kiÓm ®Þnh toµn phÇn hoÆc kiÓm ®Þnh tõng phÇn. KiÓm ®Þnh toµn phÇn ®−îc tiÕn hµnh b»ng c¸ch x¸c ®Þnh sai sè sai sè cña toµn bé nguån chuÈn møc (kÓ c¶ chuÈn søc ®iÖn ®éng) b»ng c¸ch x¸c ®Þnh c¸c gi¸ trÞ Uk trong tÊt c¶ c¸c d¶i. Khi kiÓm ®Þnh tõng phÇn ng−êi ta x¸c ®Þnh c¸c sai sè cña tõng bé phËn, tõng phÇn sau ®ã lÊy tæng sai sè ®Ó x¸c ®Þnh sai sè cña thiÕt bÞ. KiÓm ®Þnh toµn phÇn nguån chuÈn møc, ch¼ng h¹n nh− cÊp chÝnh x¸c 0,001, yªu cÇu ph¶i t¹o ®−îc thiÕt bÞ cÊp chÝnh x¸c 0,0003 hoÆc cao h¬n, mµ ph¶i b¶o ®¶m ®−îc ®é chÝnh x¸c nh− vËy khi ®o c¸c gi¸ trÞ Uk tõ d¶i micr« v«n (μkV) ®Õn 1000V. Bµi to¸n phøc t¹p nµy chØ cã thÓ ®−îc gi¶i quyÕt ë c¸c c¬ quan ®o l−êng Quèc gia cã chuÈn sao cña ®¬n vÞ ®iÖn ¸p V«n (V). C¸c c¬ quan ®o l−êng kh¸c mÆc dï cã thÓ cã c¸c thiÕt bÞ t−¬ng ®èi chuÈn nh− m¸y bï http://www.ebook.edu.vn 11 P332, bé chia ¸p P313 vµ pin chuÈn cã cÊp chÝnh x¸c 0,001 vµ cã b×nh æn nhiÖt còng chØ cho phÐp kiÓm ®Þnh víi sai sè 2,2.10-5 ë d¶i ®Õn 200V vµ 6.10-3 ë d¶i ®iÖn ¸p lín h¬n 200V. VÊn ®Ò trªn còng kh«ng thÓ gi¶i quyÕt trùc tiÕp b»ng viÖc sö dông c¸c v«n mÐt chuÈn cña c¸c c¬ së gi÷ chuÈn ®o l−êng. V× vËy hiÖn t¹i cßn tån t¹i nhiÒu khã kh¨n trong kiÓm ®Þnh nguån chuÈn møc trong d¶i ®iÖn ¸p réng. Do ®ã trong thùc tÕ kiÓm ®Þnh th«ng th−êng thùc hiÖn theo ph−¬ng ¸n sau: - C¸c nguån chuÈn møc cã ®é chÝnh x¸c thÊp (kho¶ng 0,01%) cã thÓ kiÓm ®Þnh toµn phÇn - C¸c nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p cã cÊp chÝnh x¸c cao cÇn thiÕt ph¶i chÕ t¹o d−íi d¹ng kÕt cÊu mµ cho phÐp kiÓm ®Þnh tõng phÇn. Mét trong c¸c ph−¬ng ph¸p th«ng dông khi thiÕt kÕ nguån chuÈn møc lµ nguån chuÈn cã chøa mét chuÈn søc ®iÖn ®éng ®éc lËp ®Ó hiÖu chuÈn c¸c søc ®iÖn ®éng cña c¸c khèi kh¸c so víi chuÈn søc ®iÖn ®éng ®éc lËp ®ã trong chu kú nhÊt ®Þnh. KÕt luËn Tõ c¸c ph©n tÝch vµ kh¶o s¸t mét sè nguån chuÈn møc trong thùc tÕ cã thÓ cho phÐp rót ra c¸c kÕt luËn sau: - Nguån chuÈn møc nãi chung vµ c¸c nguån chuÈn møc ®iªn ¸p xoay chiÒu nãi riªng cã vai trß quan träng trong kü thuËt ®o l−êng. Nguån chuÈn møc còng cã thÓ dïng ®Ó kiÓm ®Þnh c¸c v«n mÐt hoÆc còng cã thÓ dïng lµ nguån nu«i chuÈn cho c¸c thiÕt bÞ v« tuyÕn kh¸c. - Khi dïng nguån chuÈn møc ®Ó kiÓm ®Þnh c¸c v«n mÐt, do ®iÖn trë vµo cña v«n mÐt sè kh¸ lín, v× vËy yªu cÇu vÒ dßng t¶i cña nguån chuÈn møc chØ ®ßi hái ë kho¶ng 0,1 - 1mA - C¸c cÊu tróc kh¸c nhau sÏ cho ®é chÝnh x¸c kh¸c nhau. C¸c nguån chuÈn møc cã cÊu tróc theo cÊu tróc m¹ch hë cã ®é chÝnh x¸c thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra thÊp h¬n so víi c¸c nguån chuÈn møc cã c©u tróc m¹ch kÝn (cÊu tróc cã http://www.ebook.edu.vn 12 ph¶n håi). Bªn c¹nh ®ã víi cïng mét ph−¬ng ph¸p x©y dùng nh−ng nhê ¸p dông c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt ®Æc biÖt (nh− kü thuËt sè, VXL ...) mµ c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt cña nguån chuÈn møc ®−îc n©ng cao râ rÖt. §©y còng lµ mét ph−¬ng ¸n thÝch hîp ®Ó thiÕt kÕ, chÕ t¹o nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã ®é chÝnh x¸c cao. http://www.ebook.edu.vn 13 ch−¬ng 2 c¸c cÊu tróc cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu XÐt vÒ mÆt cÊu tróc, nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã thÓ ®−îc x©y dùng theo hai kiÓu cÊu tróc, ®ã lµ: cÊu tróc m¹ch hë vµ cÊu tróc m¹ch kÝn. Tuú thuéc yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c, chÊt l−îng cña c¸c linh kiÖn vµ kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸ mµ nguån chuÈn møc ®−îc x©y dùng theo cÊu tróc phï hîp. Ch−¬ng nµy sÏ tr×nh bµy vµ ph©n tÝch hai kiÓu cÊu tróc trªn, còng nh− c¸c biÓu thøc tÝnh sai sè ®Ó lµ c¬ së cho viÖc lùa chän cÊu tróc khi thiÕt kÕ nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu 1.2 Nguån chuÈn møc cã cÊu tróc hë S¬ ®å cã b¶n cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc hë ®−îc tr×nh bµy ë h×nh 2.1 Bé t¹o ®iÖn ¸p mÉu Um Bé khuÕch ®¹i kk®.Um Bé chia ®iÖn ¸p mÉu Uk H×nh 2.1 Nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc mach hë Nguån chuÈn møc cã nh÷ng thµnh phÇn sau: - Bé t¹o ®iÖn ¸p mÉu: Cã nhiÖm vô t¹o ra ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã biªn ®é Um æn ®Þnh, hÖ sè mÐo phi tuyÕn thÊp. TÇn sè cña ®iÖn ¸p xoay chiÒu nµy cã thÓ thay ®æi theo nÊc hoÆc thay ®æi liªn tôc trong ph¹m vi d¶i tÇn nhÊt ®Þnh. - Bé khuÕch ®¹i: Cã nhiÖm vô khuÕch ®¹i ®iÖn ¸p xoay chiÒu tíi mét gi¸ trÞ x¸c ®Þnh. Bé khuÕch ®¹i ph¶i ®¶m b¶o ®uîc c¸c chØ tiªu vÒ hÖ sè http://www.ebook.edu.vn 14 khuÕch ®¹i, ®é tuyÕn tÝnh cña ®Æc tuyÕn biªn ®é - tÇn sè trong d¶i tÇn cña ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®−¬c t¹o ra tõ bé t¹o ®iÖn ¸p mÉu. - Bé chia ®iÖn ¸p mÉu sÏ chia ®iÖn ¸p tõ ®Çu ra cña bé khuÕch ®¹i thµnh c¸c ®iÖn ¸p kh¸c nhau tuú thuéc vµo viÖc thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra theo yªu cÇu. Tõ s¬ ®å cÊu tróc trªn, cã thÓ x¸c ®Þnh: Uk = Um x Kk® x Kcm (2.1) Trong ®ã: Uk: §iÖn ¸p ra cña nguån chuÈn møc Um: §iÖn ¸p mÉu Kk®: HÖ sè khuÕch ®¹i cña bé khuÕch ®¹i Kcm: hÖ sè chia cña bé chia mÉu §Ó thay ®æi biªn ®é ®iÖn ¸p ra ng−êi ta cã thÓ thay ®æi Um hoÆc Kcm hoÆc ®ång thêi c¶ hai. Sai sè c¬ b¶n thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra theo [3] cã thÓ ®−îc tÝnh bëi c«ng thøc: δUra = δUm + δKk® + δKcm (2.2) Trong ®ã: δUm: sai sè cña ®iÖn ¸p mÉu δKk®: sai sè g©y nªn do sù phi tuyÕn cña ®Æc tuyÕn biªn ®é tÇn sè cña bé khuÕch ®¹i. δKcm: sai sè chia cña bé chia ¸p mÉu. * NhËn xÐt: Tõ s¬ ®å cÊu tróc vµ biÓu thøc (2.2) cã thÓ rót ra mÊy nhËn xÐt sau: - ¦u ®iÓm: + Nguån chuÈn møc x©y dùng theo ph−¬ng ph¸p nµy cã cÊu tróc kh¸ ®¬n gi¶n, v× vËy, viÖc thiÕt kÕ chÕ t¹o sÏ dÔ dµng. + Thêi gian thiÕt lËp ®iÖn ¸p ra Ura nhanh do Um chØ ph¶i qua bé khuÕch ®¹i, bé chia ®iÖn ¸p mÉu råi ®−a th¼ng tíi ®Çu ra. http://www.ebook.edu.vn 15 - Nh−îc ®iÓm: + §é æn ®Þnh kÐm, khi Um, Kk®, Kcm hoÆc dßng t¶i thay ®æi ®Òu g©y ra sai sè cña Ura. * KÕt luËn: MÆc dï cã cÊu tróc ®¬n gi¶n, kh¶ n¨ng thiÕt kÕ chÕ t¹o dÔ dµng nh−ng v× nh÷ng nh−îc ®iÓm trªn nªn ph−¬ng ph¸p nµy Ýt ®−îc sö dông ®Ó thiÕt kÕ chÕ t¹o nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã chÊt l−îng cao. 2.2 nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc kÝn S¬ ®å cÊu tróc c¬ b¶n cña nguån chuÈn møc cã cÊu tróc m¹ch kÝn ®−îc thÓ hiÖn ë h×nh 2.2 Bé dao ®éng Uo Bé so s¸nh Bé khuÕch ®¹i Uht Bé biÕn ®æi ®iÖn ¸p håi tiÕp Bé chia ®iÖn ¸p mÉu Uk Bé chia ®iÖn ¸p håi tiÕp H×nh 2.2. Nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc kÝn Trong s¬ ®å h×nh 2.2: U0 - nguån ®iÖn ¸p mÉu; Uht - ®iÖn ¸p håi tiÕp. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng theo s¬ ®å cÊu tróc cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc m¹ch kÝn cã håi tiÕp còng gièng nh− ho¹t ®éng cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc m¹ch hë, chØ kh¸c lµ cã thªm m¹ch håi tiÕp ®Ó ®−a ®iÖn ¸p ®Çu ra trë l¹i so s¸nh víi ®iÖn ¸p mÉu. TÝn hiÖu mang th«ng tin vÒ sù sai lÖch gi÷a hai ®iÖn ¸p nµy tõ ®Çu ra bé so s¸nh sÏ ®−îc ®−a ®Õn ®iÒu khiÓn m¹ch dao ®éng ®Ó cho ®iÖn ¸p ra lu«n æn ®Þnh. http://www.ebook.edu.vn 16 Tõ s¬ ®å cÊu tróc ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc ®iÖn ¸p håi tiÕp theo biÓu thøc: U ht = Trong ®ã: U ra K ht (2.3) Kht = Kc . Kb® Kc: hÖ sè chia ¸p håi tiÕp Kb®: hÖ sè biÕn ®æi cña bé biÕn ®æi ®iÖn ¸p håi tiÕp Khi Uht = U0 tøc lµ ®iÖn ¸p ra b»ng ®iÖn ¸p thiÕt lËp th× tõ biÓu thøc (2.3) ta cã biÓu thøc x¸c ®Þnh ®iÖn ¸p ra: Ura = Kht . U0 (2.4) Do ®ã sai sè c¬ b¶n thiÕt lËp møc ®iÖn ¸p ra cã thÓ tÝnh theo biÓu thøc: δUra = δU0 + δKht (2.5) Trong ®ã: δU0 - sai sè cña nguån ®iÖn ¸p mÉu (®iÖn ¸p chuÈn) δKht - sai sè hÖ sè truyÒn cña m¹ch håi tiÕp Tõ biÓu thøc 2.5 ta nhËn thÊy ®Ó gi¶m sai sè thiÕt lËp møc ®iÖn ¸p ra δUra, ta ph¶i gi¶m sai sè cña ®iÖn ¸p mÉu δU0 hoÆc sai sè håi tiÕp δKht, hoÆc ®ång thêi c¶ hai. Hoµn thiÖn U0 b»ng c¸ch sö dông nh÷ng nguån søc ®iÖn ®éng mÉu cã ®é chÝnh x¸c cao. ViÖc gi¶m nhá δKht còng cã thÓ ®−îc thùc hiÖn b»ng ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm ®Ó lÊy ®Æc tuyÕn cña tõng kh©u trong m¹ch håi tiÕp, hoÆc toµn bé c¸c kh©u håi tiÕp, qua ®ã x¸c ®Þnh ®−îc hÖ sè söa cÇn thiÕt. Khi nµy tÝn hiÖu sau bé biÕn ®æi håi tiÕp sÏ ®−îc nh©n thªm víi mét hÖ sè x¸c ®Þnh (tïy thuéc vµo tõng d¶i trong ph¹m vi biÕn ®æi cña ®iÖn ¸p håi tiÕp) tr−íc khi ®−a ®Õn bé so s¸nh. NÕu sè l−îng ®iÓm kh¶o s¸t ®Ó lÊy ®Æc tuyÕn cµng lín th× δKht cµng nhá http://www.ebook.edu.vn 17 (vµ cã thÓ xÊp xØ b»ng sai sè cña thiÕt bÞ mÉu dïng ®Ó thùc nghiÖm lÊy ®Æc tuyÕn khi sè ®iÓm kh¶o s¸t ®ñ lín). * NhËn xÐt: Tõ s¬ ®å cÊu tróc vµ ho¹t ®éng cña nguån chuÈn cã cÊu tróc m¹ch kÝn, cã thÓ rót ra mÊy nhËn xÐt sau: - ¦u ®iÓm: + §é æn ®Þnh cña ®iÖn ¸p ra Ura cao, kh¶ n¨ng phèi hîp t¶i tèt do cã sö dông m¹ch ph¶n håi. + Sai sè ®iÖn ¸p ®Çu ra cã thÓ gi¶m nhá nhê øng dông nh÷ng kü thuËt míi (kü thuËt sè vµ vi xö lý). - Nh−îc ®iÓm: + S¬ ®å cÊu tróc phøc t¹p nªn viÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ chÕ t¹o còng khã kh¨n, phøc t¹p h¬n. * KÕt luËn: MÆc dï cã cÊu tróc phøc t¹p song v× nh÷ng −u ®iÓm næi tréi trªn nªn ph−¬ng ph¸p nµy th−êng ®−îc chän ®Ó thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã ®é chÝnh x¸c cao. 2.2.1 ChuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu tÇn sè cao Mét trong nh÷ng −u ®iÓm cña nguån chuÈn møc ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã cÊu tróc m¹ch kÝn ®ã lµ cã kh¶ n¨ng phèi hîp t¶i tèt do cã sö dông m¹ch ph¶n håi, ®Æc biÖt lµ ë tÇn sè cao. Do ë d¶i ®iÖn ¸p cao tÇn, bé chia ¸p th−êng lµ c¸c ®iÖn trë thuÇn cì nhá ®−îc ®Êu víi nhau theo h×nh T hoÆc h×nh Π vµ c¸p ®Ó ®−a ®iÖn ¸p ra th«ng th−êng ph¶i cã trë kh¸ng 50Ω. NÕu kh«ng phèi hîp trë kh¸ng tèt th× ®iÖn ¸p ra khã cã thÓ ®¹t ®−îc ®é chÝnh x¸c cao. §Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy theo [19], [20] s¬ ®å khèi cña chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã d¹ng nh− h×nh 3.2 CÊu t¹o cña chuÈn ®a trÞ kiÓu nµy gåm: m¸y ph¸t (G), bé khuÕch ®¹i ®iÒu chØnh (§C - phÇn tö ®iÒu chØnh); bé khuÕch ®¹i ®iÖn ¸p vi sai (K§); ®iÖn trë t¶i Rt; c¸p (KC1, KC2); c¸c ®ièt t¸ch sãng (D1, D2); chuyÓn m¹ch cao tÇn (K); thiÕt bÞ ®o ®iÖn dÉn (§D); ®iÖn trë mÉu R vµ t¶i gi¶ (TG). §iÖn ¸p gèc http://www.ebook.edu.vn 18 (mÉu so s¸nh) lµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu æn ®Þnh U0~, møc ®iÖn ¸p ra ë ®iÓm “a” lµ U phô thuéc vµo gi¸ trÞ ®iÖn ¸p U0~ qua vßng ®iÒu khiÓn. G Ut U a §C SG KC1 R K§ Rt KC2 §D K TG b D1 ΔU _ D2 U0∼ H×nh 2.3. ChuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu tÇn sè cao Tr−íc khi thiÕt bÞ ®−a ra gi¸ trÞ ®iÖn ¸p cÇn thiÕt lËp, vÞ trÝ cña kho¸ (K) ë phÝa d−íi vµ qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi c¸c th«ng sè vÒ t¶i (Rt) nhê khèi ®o ®é ®iÖn dÉn (§D), th«ng sè nµy cña t¶i ®−îc chuyÓn thµnh th«ng sè cña t¶i gi¶ (TG) t−¬ng ®−¬ng, nhê ®ã lµm thay ®æi møc ®iÖn ¸p ra U t¹i ®iÓm (a), do ®ã kÕt qu¶ cuèi cïng lµ hiÖu chØnh ®−îc sai sè do t¶i g©y ra ®èi víi bé suy gi¶m (SG) ë ®Çu ra cña thiÕt bÞ. ChÝnh ph−¬ng ph¸p nµy còng lµm gi¶m ¶nh h−ëng do c¸p nèi víi t¶i (Rt). Khi ΔU → 0 (håi tiÕp ©m s©u, hÖ sè khuyÕch ®¹i ®ñ lín), ta cã: U.K 2 .(R.K c1 .Z TG )K D1 = U 0~ .K D 2 (2.6) http://www.ebook.edu.vn 19 Trong ®ã: K 2 .(R.K c1 .Z TG ) lµ hÖ sè truyÒn tõ ®iÓm “a” ®Õn ®iÓm “b” vµ lµ hµm sè cña ®iÖn trë R, trë kh¸ng ZTG cña t¶i gi¶ (TG) vµ ®o¹n c¸p nèi KC2. §iÖn ¸p ra trªn t¶i Ut sÏ lµ: U t = U.K SG .K 1 .(R SG , Z t ) (2.7) Trong ®ã: K 1 .(R SG , Z t ) lµ hÖ sè truyÒn cña c¸p KC1 vµ lµ hµm sè ®iÖn trë ®Çu ra cña bé suy gi¶m RSG, t¶i Zt vµ tÝnh chÊt cña c¸p nèi KC1. §Ó hÖ sè truyÒn cña bé suy gi¶m (SG) kh«ng phô thuéc vµo gi¸ trÞ ®iÖn trë t¶i Zt th× ®iÒu kiÖn sau ®©y ph¶i ®−îc tho¶ m·n: K2(R, KC2, ZTG) = K1.(RSG, Zt) (2.8) Tõ c¸c biÓu thøc trªn ta cã: U t = K SG K D1 U K D 2 0~ (2.9) §Ó thùc hiÖn ®iÒu kiÖn (2.8) chóng ta ph¶i ®−a thªm vµo cÊu tróc cña chuÈn mét ®o¹n c¸p thø hai KC2 t−¬ng tù nh− KC1 cßn ®iÖn trë mÉu R cã gi¸ trÞ b»ng ®iÖn trë ra cña bé suy gi¶m RSG vµ th«ng sè cña t¶i gi¶ ph¶i thiÕt kÕ b»ng th«ng sè cña t¶i thËt Rt. (Nãi mét c¸ch kh¸c: khi thiÕt kÕ ph¶i chó ý chän d¶i thay ®æi cña t¶i thËt ®Ó chuyÓn thµnh th«ng sè cña t¶i gi¶, ®iÒu nµy trong thùc tÕ dÔ thùc hiÖn ®−îc). Nh− vËy, trong s¬ ®å nµy gi¶m ®−îc ¶nh h−ëng cña trë kh¸ng t¶i Zt tíi ®iÖn ¸p ra Ut . HÖ sè æn ®Þnh ®iÖn ¸p ra cña thiÕt bÞ phô thuéc vµo bé khuÕch ®¹i K§, phÇn tö ®iÒu chØnh §C vµ ®ièt t¸ch sãng D1. Trong thùc tÕ nÕu chän D1 vµ D2 gièng nhau th× ®¹t ®−îc ®é æn ®Þnh vµ ®é chÝnh x¸c cao do hai t¸ch sãng cïng lµm viÖc ë mét ®iÓm ®iÖn ¸p, mµ ®iÖn ¸p nµy ®ñ lín (khi chän chÕ ®é trong thiÕt kÕ) ®Ó cã ®é chÝnh x¸c cao nhÊt. 2.2.2 ChuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu dïng t¸ch sãng æn ®Þnh Sai sè chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu phô thuéc rÊt lín vµo vµo viÖc sö dông t¸ch sãng trong cña thiÕt bÞ ë d¶i tÇn sè vµ d¶i ®iÖn ¸p réng. §Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c cña c¸c chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu yªu cÇu t¸ch sãng ph¶i http://www.ebook.edu.vn 20 cã ®é chÝnh x¸c cao trong d¶i ®iÖn ¸p réng. S¬ ®å chuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu, theo [19], [20] ®· ®¸p øng ®−îc yªu cÇu nªu trªn, h×nh (2.4) G UG(ω) §C1 b U1 y~ a SG Ura C y1 D1 HPF §C2 _ D2 _ U0 UP LPF M y2 (a) In0+Δi UG(ω) Tõ y1 Tõ (G) Tíi y~ In0-Δi (b) H×nh 2.4 ChuÈn ®a trÞ ®iÖn ¸p xoay chiÒu dïng t¸ch sãng æn ®Þnh a) S¬ ®å cÊu tróc b) S¬ ®å phÇn tö ®iÒu chØnh §C S¬ ®å chøa m¸y ph¸t (G) cã tÇn sè ω vµ ®iÖn ¸p ra UG(ω); hai phÇn tö ®iÒu chØnh (§C1, §C2); khuÕch ®¹i xoay chiÒu (y~); suy gi¶m (SG); ®iÒu chÕ