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伺服放大器的組成和工作原理的介紹
點擊次數：5684 發布時間：2012-12-31
伺服放大器的組成和工作原理的介紹
伺服放大器由指令和反饋比較處理、調零電路、限流電路、前置放大、功率放大等作用模塊組成，其結構框圖如圖2所示。
伺服放大器的具體電路原理圖如圖3所示。
前置放大電路的作用是把指令和反饋輸入信號進行比較和放大。該電路K。、Fbk分別為輸入信號和反饋信號，通過電位器j匕調節電路增益，使其適應功率放大電路的要求，使電路電壓前后級達到匹配。
調零電路的作用是通過在前置放大電路疊加可調電壓，調整電路基準電壓。通過調節電位器如進行零偏補償，克服伺服放大器系統偏置。
限流電路的作用是限定流過伺服閥線圈的zui大電流，避免線圈過載，保護伺服閥，限制液壓系統zui大流量。該電路由運放ulD、U2A，二極管D。、D：和可調電壓源構成，通過電位器R。，調節功率放大級的輸入電壓的幅度，達到限定輸出電流目的。功率放大電路的作用是將小功率電壓信號轉換放大為功率較大的電流信號，以便提供足夠的伺服閥額定電流，以驅動負載。并且要求有良好的抗干擾能力和靜、動態性能，該電路利用NPN和PNP型三極管的基極和發射級相互連接在一起，信號從基極輸入，發射極輸出。電路可看成由2個射極輸出器組合而成，構成推挽功率放大電路，分別在輸入信號正負半周期內工作。另外，還可在輸出電流中疊加一個由8038芯片產生的高頻顫振信號，以提高伺服閥分辨率和防止由于庫侖摩擦力導致的閥芯卡滯。
伺服放大器的輸出電流計算
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伺服閥線圈為伺服放大器的負載，相當0．3 H電感和80 Q電阻組成的感性阻抗，為了使功率級的輸出控制電流正比于輸入電壓信號，采用了電阻如。和負載線圈串聯，并將其上電壓經電阻如反饋到放大器的反相輸入端，實現閉環控制，調整功率級輸出電流。因為功率級反饋電壓是由電流產生的，故稱為電流負反饋。引入電流負反饋以后，在額定負載范圍內，負載阻抗變化基本不影響功率級輸出電流變化，伺服放大器相當一個恒流源。
根據運放虛短和虛斷原理，可以推出：
式中K為前置放大電路增益。
伺服放大器輸出電流和輸入電壓成線性，并和負載無關，趨于恒流源。