解析几种运算放大器的经典应用电路
作者:fanxiaoxi
时间:2024-07-05
PID算法是一种十分经典的控制器算法,在绝大多数自动控制系统中都会用到,其数学表达式:
使用运算放大器可以搭建出很多有意思的电路,今天这里介绍我们在自动控制系统中的PID运算电路,在此之前,先介绍几个使用运放搭建的基础电路:
1、比例运算
如图1所示,该电路是反相比例运算放大电路,其公式为:
图1
2、积分运算
如图2所示,该电路是积分运算电路,其公式为:
图2
3、微分运算
微分运算与积分运算互为逆运算。如图3所示,该电路是微分运算电路,其公式为:
图3
4、PID运算
重写PID数学表达式:
从该式可知,PID由比例、积分和微分三种运算之和。据此,可以将上面提到的三种电路整合在一块就可得到PID调节器,如图4所示,从中可推出公式:
图4
这个PID调节器电路在模拟电源的环路中经常用到,其实在实际项目中,更常用到的是PI调节器,这时只需要将C1移除即可。如果要想使用PD调节器,只需将R1移除。
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