Интегратор на операционном усилителе. Операционный усилитель. Основные проблемы и способы их решения

В том, что электричество когда-нибудь станет основным источником энергии на планете сегодня, пожалуй, не сомневается никто. Возможно, уже наши дети или внуки застанут то счастливое время, когда города станут гораздо чище, а воздух – свежее. Внедрение электротранспорта в повседневную жизнь происходит уже на наших глазах, и электровелосипеды занимают в этом процессе лидирующие позиции. На рынке огромный выбор предложений электровелосипедов, и немудрено прийти в замешательство от многообразия модификаций, особенно – неопытным драйверам. Предлагаем обзор самых популярных электровелосипедов, который поможет сделать выбор при покупке.

Обзор электровелосипедов A2 B

Электрические велосипеды этого немецкого бренда предназначены для эксплуатации и в городских условиях, и для передвижения по сельской местности. Выпускаются как складные модели, так и с цельной нескладной рамой. Дизайн электровелосипедов A2B обтекаемый, многие имеют удобный вместительный багажник. Если говорить о наиболее бюджетных моделях производителя, то отметим A2B Kuo , с запасом хода до 40 км и возможностью развить 25 км/ч. Не самые высокие технические характеристики его компенсируются складной рамой, позволяющей не думать о месте хранения двухколесного друга – сложили в чехол, и можно удобно переносить и хранить в городской квартире. Полная зарядка аккумулятора происходит за 7 часов.

Интересен с точки зрения величины пробега электровелосипед A2B Galvani мощностью в 250 Вт, выполненный в ретро-стиле. Производитель предлагает его как универсальную модель для сельской местности и городских условий. Пробег этой модели – до 90 км. Литиевый аккумулятор располагается под небольшим багажником. За 5 часов батарея электробайка полностью заряжается. Производитель выпускает эту модель в мужском и женском вариантах.

E- motions

Электровелосипеды E-motions – продукт французского рынка, сборка которых производится в Китае. Эти модели можно смело отнести к бюджетной категории транспорта, предназначенных и для эксплуатации в городе и за городом, на даче, выпускаются и горные модификации. Новинка текущего года — Fly 500W , со складной алюминиевой рамой и функцией рекуперации энергии. Этот байк отличается маленькими колесами в 20 дюймов и при собственном весе в 25 кг способен перевозить драйвера с весом более 100 кг.

Неплохими характеристиками обладает и горный электровелосипед Mountain 1000W , с запасом хода без подзарядки в 50 км. Легкий и надежный, он имеет классическую комплектацию и систему активной рекуперации для подзарядки аккумуляторной батареи в процессе движения.

Электровелосипеды Pedego

Имя этого бренда известно сегодня всем любителям электровелосипедов. Модели Pedego выделяются дизайном в стиле Калифорнии времен Великой депрессии, с изогнутой рамой, обеспечивающей ездокам чрезвычайно удобную посадку, что делает их особенно подходящими пожилым людям и женщинам. COMFORT CRUISER STEP-THRU , например, при грузоподъемности в 120 кг развивает 33 км/ч и имеет пробег в 50 км. Мощность мотора составляет 500 Вт, установлен литий-ионный аккумулятор 36V 10A, а задний роллерный тормоз имеет антиугонную блокировку. Модель идеальна для регулярных перемещений по городу.

Еще одна модель Pedego, пользующаяся популярностью – мощный и комфортабельный SUPER CRUISER , в нем сконцентрировано все, чем может похвастаться производитель – надежность, сила и яркий дизайн. Бесщеточный двигатель в 600 W, с широким профилем резина, усиленная кевларом, емкий аккумулятор и облегченная рама из особого сплава выделяют модель и делают комфортной и в городе, и на трассе.

Обзор популярных электровелосипедов Volteco и Wellness

Эти два производителя широко представлены на отечественном рынке электротранспорта. Южнокорейская компания Volteco производит не только электровелосипеды, но и электроскутеры, гольф-кары, электромобили и даже электроавтобусы. Многие электровелосипеды получили складную конструкцию, облегчающую их эксплуатацию, хранение и транспортировку. Так, Volteco INTRO весит всего 22 кг и может перевозить драйвера весом в центнер. Литиевый аккумулятор расположен внутри рамы. При запасе хода в 40 км этот «малыш» развивает до 45 км/ч, мощность – 500 Вт. Идеальный транспорт в условиях мегаполиса.

Wellness – китайский производитель, качество и характеристики его электробайков имеют отличную репутацию среди российских потребителей. Электровелосипеды Wellness рассчитаны как на городские условия, так и подойдут для пересеченной местности, чрезвычайно комфортны и выделяются привлекательными дизайнерскими решениями. На наш взгляд, очень интересен электровелосипед Wellness CROSS DUAL , с телескопической вилкой и амортизатором, дисковыми тормозами и алюминиевой складной рамой. Можно использовать один мотор или сразу два, а хотите – можно ехать, вращая педали. Это полноценный туристический вездеход, способный разогнаться при необходимости до 40 км/ч.

Скоростные электровелосипеды

Не представляете езду на электровелосипеде без скорости? Тогда вам нужен электробайк вроде Electron Bikes 960Wh 2.2kW , способный ехать со скоростью в 60 км/ч. Литий-фосфатный аккумулятор обеспечивает ему пробег в 80 км. Надежная рама наряду с передними и задними амортизаторами делает этот байк выносливым в условиях грунтовых дорог и бездорожья. Установка встроенного бортового компьютера дает возможность драйверу следить за всеми показателями – пробегом, скоростью, остатком заряда аккумулятора.

Конечно, один обзор электровелосипедов не может представить все популярные модели, тем более что практически каждый месяц на рынке появляются новинки, а крупнейшие автопроизводители вносят свой вклад в развитие электротранспорта, создавая оригинальные инновационные электровелосипеды и гибридные версии. Тем не менее, рассчитываем, что материал будет интересен для всех неравнодушных к электротранспорту вообще, и к электровелосипедам в частности.

Редактор

"Электровелосипеды"

Новые посты:

Электровелосипед El-sport bike TDE-08 500W

Цена: 98500 руб 63000 руб

Электровелосипед El-sport bike TDE-03 350W

Цена: 59900 руб 51900 руб

FastSpeed electric bike 3000W 72V/26Ah

Цена: 199900 руб

Stealth bomber 72V/26Ah

Цена: 249200 руб

Электровелосипед El-sport fat bike TDN-01 500W (складная рама)

Цена: 89700 руб 69900 руб

Электровелосипед SLONY (Leikerandi) 48V/10Ah

Цена: 54900 руб 44900 руб

Электровелосипед Elbike Galant Big

Цена: 62900 руб

Цена: 79900 руб

Вы любите ездить на работу на велосипеде, но ваша оставляет желать лучшего? Вы хотите , но не знаете с чего начать? И максимум с чем вы знакомы, так это с обычным мопедом?

Современные электрические велосипеды чрезвычайно стильные и технологичные. При выборе электровелосипеда самое главное определиться с тем, как вы будете его использовать. Вы собираетесь только ездить на нём на работу? Потребуется ли вам ? Что вам больше подойдёт — электрический велосипед с помощью в педалировании или с механизмом регулировки мощности? Имеет ли для вас значение размер и вес электровелосипеда?

При выборе электровелосипеда в первую очередь постарайтесь, чтобы он максимально соответствовал вашему стилю жизни и не обременял ваш кошелёк. Также существуют универсальные модели, подходящие под любой стиль езды.

Электрические велосипеды OHM производятся в Канаде в Ванкувере. Это качественные электровелосипеды с высокими техническими характеристиками, в которых установлены тихие . К преимуществам трансмиссии можно отнести четыре уровня помощи в педалировании и запатентованный съёмный с большим сроком службы. XU 700 является оптимальным электрическим велосипедом и покатушек. Он оборудован лёгкой рамой. Велосипед комплектуется стандартным , чтобы вы могли взять всё необходимое на работу или на прогулку в парк.

Оценка: 5 / 5.

Если вы хотите купить электрический велосипед производства США и цена для вас не имеет большого значения, то в таком случае Optibike станет оптимальным выбором. Все без исключения электровелосипеды Optibike собираются вручную в штате Колорадо в городе Боулдер. На выбор доступны модели с электродвигателем мощностью от 500 до 850 Вт. Аккумулятор устанавливается внутри . Технические характеристики этих велосипедов являются одними из самых лучших — они легко преодолевают подъёмы и разгоняются до скорости 50 км/час. Электровелосипеды Optibike серии R уже на протяжении двух лет принимают участие в чемпионатах по скоростному преодолению подъёмов. Одного заряда аккумулятора в среднем хватает на поездку продолжительностью 88 км. Велосипед комплектуется качественными гидравлическими дисковыми тормозами.

Оценка: 4,75 / 5.

Электровелосипеды Shadow Ebike производятся Daymak Inc. Их характерной особенностью является использование минимального количества проводов — фактически это «беспроводные» велосипеды. В них применяются беспроводные регулятор мощности, помощь в педалировании и тормоза. И все эти современные технологии спрятаны внутри стильных колёс. На выбор доступны модели с электромоторами мощностью 250 и 350 Вт. Если вы задействуете двигатель на полную мощность и одновременно будете , то сможете легко достичь скорости в 40 км/час, а на одном лишь моторе примерно 32 км/час.

Оценка: 4,5 / 5.

Если вы хотите со стильным дизайном, то лучше Genesis 250 вы вряд ли найдёте. Он поставляется с передним мощностью в 250 Вт — очень компактным и аккуратным. На одном заряде аккумулятора велосипед проезжает 40 км. Учитывая его вес, который составляет всего 21 кг, что достаточно мало для электровелосипеда, и складную раму, Prodeco Genesis легко перевозить. Двигатель способен разогнать велосипед до максимальной скорости 27 км/час. Наличие дисковых тормозов с термостойким ротором способствует увеличению степени безопасности. Благодаря манеткам и дерайлеру SRAM происходит очень чётко и плавно.

Оценка: 4,25 / 5.

Currie eZip Skyline это хороший электровелосипед для женщин, оборудованный женской версией рамы. Данная модель поставляется с мотором мощностью 250 Вт, который способен развивать скорость 24 км/час. От одной подзарядки аккумулятора, расположенного позади подседельной трубы, вы можете с комфортом проехать расстояние в 35 км. Skyline оборудован , которое предполагает вертикальную посадку при езде.

У интегратора форма выходного напряжения представляет собой интеграл от формы входного напряжения. Схема идеального интегратора на ОУ показана на рис. 54.

Согласно второму правилу ОУ i вх » i С. Ток конденсатора и напряжение на нем связаны соотношением

Поскольку согласно рис. 54

получаем

.

Согласно правилу 1 и и » и н. Поскольку и н = 0, получаем

, или .

Интегрируя обе части уравнения по времени, получаем

где В – постоянная интегрирования, т. е. начальное напряжение на конденсаторе (U C 0) в момент времени t = 0;

t = R 1 C – постоянная времени интегрирования.

Рис. 55

Таким образом, выходное напряжение интегратора (рис. 1) равно интегралу от входного напряжения и обратно пропорционально постоянной времени интегрирования.

Постоянное напряжение на выходе интегратора будет даже тогда, когда входное напряжение равно нулю. При отсутствии входного напряжения интегратор работает как усилитель без обратной связи, поскольку конденсатор препятствует протеканию тока от выхода к инверсному входу. Тем не менее, конденсатор все время заряжается малыми токами дрейфа и смещения, что приводит к усилению напряжения ошибки. Поэтому в схемах реальных интеграторов (рис. 55) параллельно конденсатору включают резистор (R2), который обеспечивает путь для протекания постоянного тока, что позволяет минимизировать напряжение ошибки. Кроме того, с помощью этого резистора ограничивается коэффициент усиления на низких частотах. Резистор R3 введен в схему для компенсации дрейфа ОУ.

Коэффициент передачи идеального интегратора (рис. 54) определяется как

,

т. е. он обратно пропорционален частоте (рис. 56).

Рис. 56

Рис. 57

Для реального интегратора (рис. 56) коэффициент передачи имеет вид

.

ЛАХ реального интегратора показана на рис. 57.

В реальном интеграторе на частотах, при которых реактивное сопротивление конденсатора Х С сравнимо с сопротивлением R 2 , общий импеданс обратной связи не будет преимущественно емкостным, что не даст точного интегрирования. В общем случае, точное интегрирование начинается на частотах, значительно превышающих частоту, при которой Х С = R 2 . Таким образом, для точного интегрирования необходимо выполнение условия

Определим критическую частоту, при которой Х С = R 2

Эта частота определяет частоту излома ЛАХ реального интегратора (рис. 57).

На частотах, меньших f 0 , когда коэффициент усиления постоянен и равен (–R 2 /R 1), схема не работает как интегратор. На частотах, превышающих f 0 , спад коэффициента усиления составляет 20 дБ/дек, т. е. схема работает как интегратор до частоты, при которой коэффициент передачи становится равным нулю.

Порядок расчета интегратора. Для расчета интегратора (рис. 55) необходимо задать:

† амплитуду входного напряжения (U вх max);

† частоту, с которой необходимо начать интегрировать входной сигнал (f );

† частоту (f 1), на которой амплитуда входного сигнала должна быть ослаблена до заданного уровня (U f 1 max).

Расчет производится в следующем порядке.

² Выбираем емкость конденсатора С в диапазоне (0,01…1) мкФ.

² Выбираем критическую частоту f 0 на одну декаду ниже f .

² Находим сопротивление резистора R2

.

² Определяем сопротивление резистора R1 таким, чтобы на частоте f 1

.

На частоте f 1 (во много раз большей f 0) влиянием резистора R2 можно пренебречь. Поэтому в этом случае применимо выражение для определения коэффициента передачи идеального интегратора

,

.

Порядок выполнения работы

1. Получить задание на расчет интегратора– значения U вх max , f , f 1 и U f 1 max .

2. Подобрать емкость конденсатора С в диапазоне (0.01...1 мкФ).

а

б

Рис. 62

4. Собрать схему интегратора (рис. 63). Ко входу интегратора подключить генератор синусоидальных сигналов (ЗГ). Установить частоту ЗГ 20 Гц. Включить питание стенда. Установить на выходе интегратора напряжение максимальной амплитуды без искажений. Изменяя частоту ЗГ от 20 Гц до 220 кГц и поддерживая постоянной амплитуду входного напряжения (U вх), снять ЛАХ интегратора. Результаты занести в таблицу 5. Отключить питание стенда. По данным из таблицы 5 построить ЛАХ интегратора и зависимость и вых = j(f ).