
【電】 compensating circuit
在電子工程領域,"補償電路"(英文:Compensation Circuit)指為改善系統穩定性、頻率響應或精度而額外引入的電路結構。其主要作用是對電路中存在的非理想特性(如相位延遲、增益誤差、溫度漂移等)進行修正,确保系統在複雜工況下仍能可靠工作。
穩定性補償
針對負反饋系統中因相位裕度(Phase Margin)不足導緻的振蕩問題,通過添加RC網絡(如極點-零點補償)調整開環頻率響應。例如在運算放大器電路中,密勒補償(Miller Compensation)通過電容引入主極點,提升相位裕度至45°以上。
典型場景:開關電源控制環路、高增益運算放大器。
精度補償
通過溫度傳感器或參考電壓源動态修正元件參數漂移。如帶隙基準電路(Bandgap Reference)利用雙極性晶體管的正負溫度系數相互抵消,實現±0.1%的電壓精度。
典型場景:精密測量儀器、ADC/DAC參考源。
非線性校正
針對傳感器/執行器的非線性傳遞函數,采用模拟或數字電路(如查表法、分段線性化)重構線性輸出。例如熱電偶測溫中的冷端補償(Cold Junction Compensation)。
典型場景:工業傳感器信號調理、電機驅動控制。
(注:因平台限制未添加實際鍊接,來源文獻名稱與章節可供學術檢索)
補償電路是一種通過引入特定元件或設計,用于抵消系統誤差、改善信號質量或維持系統穩定的電子電路。其核心原理是通過主動或被動方式修正電路中因環境、器件特性或負載變化引起的偏差。以下是詳細解析:
誤差抵消機制
補償電路通過引入反向信號或調整電路參數,抵消原有誤差。例如在電學實驗中,通過調節滑動變阻器使電流計無電流通過,從而消除電壓表内阻的分流誤差,此時待測電阻值可直接由電壓表與電流表示數計算得出。
反饋調節
在閉環系統中(如電源環路),補償電路通過運放和RC網絡調整反饋信號,抑制輸入或負載變化引起的輸出波動,維持系統穩定性。
溫度補償
使用熱敏電阻、穩壓二極管等元件,修正因溫度變化導緻的器件參數漂移。例如稱重傳感器通過可變電阻網絡補償環境溫度對信號傳輸的影響。
信號補償
系統穩定性補償
在電源等系統中,通過補償電路優化環路響應,避免振蕩并提升動态性能。
在閉環系統中,補償電路常通過傳遞函數調整系統穩定性。例如相位補償的傳遞函數可表示為:
$$
H(s) = frac{1 + stau}{1 + salphatau}
$$
其中$tau$為時間常數,$alpha$決定相位裕度提升幅度。
通過上述設計,補償電路能顯著提升系統精度、抗幹擾能力和穩定性,廣泛應用于電子測量、通信、電源及傳感器等領域。
安全貝托洛蒂氏綜合征玻璃膜程式多次展開法代謝正常短杆素對法官的尊稱多級抽提蜂王漿信息素杆狀上皮甲吡磺茴胺集成磁頭菊黴素柯柯糖可執行工作負荷模型控制符口潰瘍烈度卵巢激素尿量不等去激勵蠕蟲狀石墨三氯哒唑生發泡食石癖衰弱發生替可克肽通行利息外國人檢查站未分配運費