Расчет параметров ЧИИП на транзисторах Т и Т2 выполнен в предыдущем разделе. Поэтому его характеристики тио, /мин, /макс, /к4мин, Iк4макс — считаются заданными.

Расчет источника эталонного тока на транзисторе Т5, т. е. выбор величины #12, выполняется из условия получения максимального диа­пазона преобразования входной шкалы ЧИИП, соответствующего максимальному допустимому коллекторному току /К5доп транзисто­ра 7*5:

/ _ Г _ к_ У®-68 BS. - - U,

'ЭТ ----- ' КбДОП------------------ п------------------ ---- “

1 + В»

/км+р. <82)

Г KR

где Uи, f/g.65 — падения напряжения соответственно на диодах Діз» гД 14 и эмиттерно-базовом переходе транзистора Ть; Вь— коэф­фициент передачи тока базы транзистора Г5.

Расчет ключевой схемы на диоде Д15, т. е. выбор величины Rn, при условии Uд9 , иДи, ^э. кбнас ^ выполняется из соотношения

иДгв, 14

Величина емкости конденсатора С3 определяется из заданной ве­личины максимального перепада пилообразного напряжения на нем ^^С8макс

с>—,щг-■ |84>

аиС9 макс

Расчет коэффициента усиления SY усилителя на транзисторах Г3, Г4 сводится к определению Rz из заданного максимального диа­пазона изменения среднего значения напряжения на конденсаторе ^Сш ср. макс

Основные характеристики

Основное уравнение ЧИИП или характеристику вход— выход (функцию преобразования) получим при допущениях: ток утечки /Сзут конденсатора С3, обратный ток /д1і0$р Диода Д1Ъ и обратный

ток коллектора /кos транзистора Т5 считаем постоянными, независя­щими от напряжения на конденсаторе С3; считаем выходное сопро­тивление ИЭТ бесконечно большим; инерционностью диодов и тран­зисторов пренебрегаем.

Условие баланса электрического заряда конденсатора С3 запи­сывается:

т

д<3с8=| *с,(9 <« = 0 (86)

о

или в развернутом виде

J (Л>т + 1да оЗр + fC, ут — dt +

Г

+ | {I*os+fC, yT-r**)dt = 0- (8?)

тио

После разрешения уравнения (87) получим функцию преобразо­вания ЧИИП:

^С3ут — ,1

^ио (^ЭХ + 1 Дхъ 05р Лсоб) %</эт + обр ^

Чувствительность (коэффициент преобразова­ния) ЧИИП определяется:

= 1 1

40 ТИ0^9Т + I Дхь оЗр ^К05 %</ 9Т ^ ^

Начальное значение частоты (при /Вх=0) записывается:

^СяУТ ^К05

fo ^ т (/ пгт 7 Г* (^)

^ио эт ~Г /Д16о5р 7К05;

Начальное значение входного тока (при /=0) выражается:

Лхо = S^~ ^*05 + ^с9ут (91)

Порог чувствительности при изменении температуры определяется:

АЛіхо = ftp = Ат (/к05 + ^с3ут)* (^2)

Рабочий диапазон преобразования по входу, если /вхо>0, определится:

А Лис, макс Лсбдоп /ГкОЧ

ае*5,** = Ш^ UZZ" (93)

Динамический (полный) диапазон преобразова­ния по входу при малых величинах fo и /„хо совпадает с дина-

63

мическим диапазоном преобразования по выходу, если его опреде­лить из выражения

j j Лсбдоп_ /макс /пл

алт /„ = = д7^о-Т77> (94)

где А/о — нестабильность частоты на начальном участке функции пре­образования.

Результирующая погрешность, если принять

/,9Т = /эт + !Дхх обр Лс05» (95)

ич. рез

где А Рп — первичные погрешности (п= 1, 2, 3...).

+

Выражение (96) с учетом (88) и (95) и с пренебрежением вели­чинами второго порядка малости в развернутом виде записывается:

ч. рез

(97)

Погрешность в диапазоне положительных температур составляет десятые доли процента.

Экспериментальные результаты и рекомендации

Результаты экспериментального исследования приводятся для ЧИИП, выполненного по схеме на рис. 19,в и имевшего следующие

Рис. 20-

параметры: /?з= 100 ом Ri0 — 750 ом #и=#12==1,2 ком Ліз=15 ком; С з = 22 мкф; Гз—КП101Е; Г4 — —Т ь—МП 104; Ді2 — Д814Б; Діз — Д’ІЗЗА; Ди - Д226; Ді5 - Д220; £п = 12,6 в. Остальные параметры та­кие же, как в схеме на рис. 16.

На рис. 20 показан график функ­ции преобразования для нормальной температуры 20 °С (точки — экспе­риментальные, жирные линии — тео­ретические). Характеристика до 50 °С изменялась в пределах десятых до­лей процента. Частота импульсов изменялась от 1 гц до 30 кгц, т. е. диапазон преобразования был 30000. При С3=0,22 мкф характеристика вход — выход практически остава­лась неизменной. Для дальнейшего улучшения метрологических характе­ристик ЧИИП целесообразно идполь-
зОйать ИЭТ по схемам рис. 9 в столбце Ь', а ключевые схемы строить по схемам на рис. 6 в столбце В (3—5-е строки) с исполь­зованием канальных транзисторов.

в) Следящий ЧИИП на совмещенных функциональных элементах