911 PWM控制技术概述.PPT

9.7.3 CPLD产品简介 综上所述，Altera公司的产品所采用的先进结构和加工工艺为PLD市场提供了具有高性能、高集成度、高度灵活性的系列产品。同时，完善的、高度集成的MAX+PLUS Ⅱ开发环境能完成Altera器件所需的全部工作，并能使设计者拥有Altera的FLEX、MAX和Classic器件的全部优点。MAX+PLUS Ⅱ可以针对FLEX、MAX和Classic中的任何系列进行设计，因而它能提供与结构无关的设计能力。总的来说，Altera器件及其开发工具是那些要求设计与开发周期短、产品价格便宜的设计的一种合理选择。 第9章 现代电力电子控制技术基础 9.1 PWM控制技术 9.2 空间矢量和坐标变换 9.3 通用瞬时功率理论简介 9.4 电力电子数字控制结构 9.5 微控制器（MCU） 9.6 数字信号处理器（DSP） 9.7 复杂可编程逻辑器件（CPLD） 9.8 运算放大器的选择 9.9 电力电子控制常用运放电路 9.8 运算放大器的选择 在使用运算放大器时，应该对品种进行选择。首先决定想要制作的电路，然后考虑电路的功能及所需的性能等，最后进入运算放大器的选择阶段。一般不需要选择比所需性能还要高的品种。产品的性能越高，成本也越高，使用时必须注意的事项也就越多。 9.8 运算放大器的选择 在现代电力电子数字控制系统中，CPU控制板上模拟输入通道中的整形电路以及模拟保护电路中的整形电路等都大量地使用了运算放大器电路。目前，设计人员普遍采用通用的运算放大器（以后可简称为运放）如LM324或TL084等。实际上，运算放大器的选择应该与A/D转换器的信噪比（SNR）及模拟信号的检测精度相匹配，同时应该考虑到一些其它因素的影响，以此来做出较全面的权衡，从而合理地选择运算放大器。 9.8 运算放大器的选择 下面就几个具有代表性的参数指标进行说明。 ① 电源电压：运算放大器一般使用正负两个电源供电。在使用时，军用规格（指美国军用规格——MIL规格）和工业等级产品一般以±20V为标准，民用等级以±15V为标准。而新的高速运算放大器出现了±5V的电源电压标准； ② 输入/输出电压：输入电压分为差动输入电压（一般最大30V）、共模输入电压（一般最大不超过15V或电源电压的大小），输出电压一般为电源电压的70%左右； 9.8 运算放大器的选择 ③ 输入阻抗：采用CMOS工艺的运算放大器（如TL084）的输入阻抗很高，可达 Ω； ④ 输出阻抗：输出阻抗与运算放大器的负载能力有关，一般运算放大器的带载能力为2～10kΩ； ⑤ 输入失调电压：由于运算放大器不是理想的元件，实际上，当（差动）输入电压为零时，输出电压并不是零；此时要使输出电压为零，则需要在输入端子之间加入一个电压（称为输入失调电压）。输入失调电压会影响模拟输入信号的A/D转换精度，因而这个参数应该与A/D转换器的位数相匹配。LM324为7mV，TL084为3～15mV； 9.8 运算放大器的选择 ⑥ 单位增益带宽：LM324为0.4MHz，TL084为3MHz。运算放大器加入反馈后闭环增益每上升10倍，可使用的上限频率就下降10倍； ⑦ 转换速率（SR）：是指输入阶跃信号时，输出电压随时间变化的最大速率，单位为 。SR表示输出电压的瞬时变化能力。这个值越大，响应性能越好。SR越大，瞬时变化能力越强，交流特性也就越好；SR值即使不变，如果输出电压很小，延迟也会很小。所以，在小输出电压范围内使用可以提高交流特性。LM324的SR值为0.25 ，TL084为13 ； 9.8 运算放大器的选择 ⑧ 共模抑制比（CMRR）：LM324为80dB，TL084为86dB； ⑨ 工作温度范围：运算放大器可以使用的温度范围，根据使用的目的分为三类：军用规格（－55～125℃）、工业等级（－25～85℃或－40～85℃）及民用等级（0～70℃）。 9.8 运算放大器的选择 在ADI公司推荐的ADMC401应用电路中，建议采用满轨输出、±5V电源供电的高速运算放大器AD8054/AD8044。在这里主要考虑的是输入失调电压的影响因素，AD8044为1.4mV（典型值），AD8054为1.8mV（典型值），而ADMC401的12-bit A/D转换器的信噪比（SNR）为72dB，ADC的模拟输入信号范围为－2V～＋2V，并且前端信号（电压、电流）检测设备的精度一般不超过0.1%，所以所选择的运算放大器品种是完全可以与A/D转换器的信噪比（SNR）及模拟输入信号的检测误差（≥0.1%）相匹配的。 第9章 现代电力电子控