Návrh výkonového zesilovače proudu pro měření anhysterezní křivky

Abstract

Tato diplomová práce se zaměřuje na návrh, simulaci a realizaci výkonového zesilovače proudu založeného na Howlandově zdroji proudu, který je určen pro měření anhysterezních křivek magnetických materiálů. Práce navazuje na předchozí bakalářskou práci a soustředí se na zdokonalení Howlandova zdroje proudu, přičemž cílem je zvýšit výstupní proud minimálně na 10 A a zajistit stabilitu při připojení různých induktivních zátěží až do frekvence 10 kHz. Byly navrženy dvě varianty řešení. První s výkonovými operačními zesilovači a druhá s diskrétním nízkofrekvenčním zesilovačem. Kvůli praktickým omezením byla nakonec oživena jen varianta s výkonovými operačními zesilovači, která byla schopna dodávat stabilně proud až 7 A. Simulované a naměřené charakteristiky, včetně výstupní impedance a přenosových charakteristik, se přibližně shodují. Výsledky práce potvrzují funkčnost navrženého zdroje pro měření anhysterezních křivek.

This master's thesis focuses on the design, simulation, and realization of a power current amplifier based on the Howland current source, intended for measuring the anhysteretic curves of magnetic materials. The work builds upon a previous bachelor's thesis and aims to improve the Howland current source by increasing its output current to at least 10 A and ensuring stability when connected to various inductive loads up to frequencies of 10 kHz. Two design variants were proposed: one using power operational amplifiers and the other using a discrete low-frequency amplifier. Due to practical constraints, only the variant using power operational amplifiers was eventually implemented, capable of delivering a stable current of up to 7 A. Simulated and measured characteristics, including output impedance and transfer characteristics, approximately match. The results confirm the functionality of the designed source for measuring anhysteretic curves.