Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Rc-генератор на операционном усилителе↑ ⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 9 Содержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Схема генератора синусоидального сигнала со стабилизацией амплитуды с помощью полевого транзистора и использованием в цепи положительной ОС моста Вина приведена на рис. 12.1:
Рис. 12.1. Принципиальная схема генератора.
Стабилизация частоты выходного напряжения осуществляется с помощью кварцевого кристалла; стабилизация амплитуды осуществляется с помощью схемы АРУ. В целом схема генератора такого типа обеспечивает уровень искажений синусоидального напряжения не хуже 0.2%. Расчёт генератора ведётся в следующей последовательности.
Выбор полевого транзистора Обозначим через Rк сопротивление канала полевого транзистора. Тогда типичная зависимость Rк от напряжения на затворе для ПТ, изготовленного методом двойной диффузии [22], будет следующая: . ПТ работает в режиме малого сигнала (Uси около 1.5 В) и представляет собой переменный резистор. Uзи с следует выбирать в середине активной области. Например, для ПТ с n-каналом и управляющим p-n-переходом Uзи с необходимо выбирать между Uзи=0 и Uзи max.
Выбор ОУ Следует выбирать ОУ, который имеет линейную характеристику в заданном диапазоне изменения выходного напряжения, а также он должен обеспечивать требуемый ток в нагрузке. Наиболее подходящим следует считать ОУ с полевым транзистором на входе, для которого диапазон возможных величин сопротивлений в цепи ОС ограничивается десятками МОм.
Выбор диода VD1 Диод выбирают из условий: Uобр=Uвых=Uвых ОУ max/2 < Uобр max; Iпр=Iст < Iпр ср max. Выбор стабистора VD2 Стабистор выбирают из условия: Uст £ Uвых-Uпр VD1-Uзи c. Далее определяют и находят сопротивление фазы: rф=Rб+Rст диф+Rпр д.
Расчёт резисторов Расчёт резисторов ведётся по следующим соотношениям: . Для стационарного (установившегося) режима работы ГС сопротивление канала ПТ: .
Расчёт выпрямителя Сначала рассчитывают параметр А: , где m=1 (однополупериодная схема). По полученному параметру А из графика зависимости Н(А) [23, с. 62] находят Н. Далее определяют коэффициент пульсаций Кп на входе ПТ по величине допустимой нестабильности амплитуды выходного напряжения n: (12.1), где нестабильность амплитуды n=½nТЗ, коэффициент В: . Соотношение (∗) предлагается вывести самостоятельно, учитывая, что Uзи изменяется в небольших пределах, и, следовательно, зависимость Rк(Uзи) будет линейной [22]. После этого рассчитывают . Постоянная времени tраз≈С1·R3; tраз≈¾Тн, где Тн – период сигнала. С другой стороны tраз ≪ 3tраз. Приравнивая правые части выражений для tраз, получаем следующее выражение для R3: - значение порядка десятков кОм. Если параметр А>1, то данный критерий не работает. В таком случае рекомендуется принять R3≈50 100 кОм и с учётом этого рассчитать ёмкость С1. После чего следует проверить, удовлетворяет ли С1 требуемому коэффициенту Кп.
Расчёт моста Вина Для того, чтобы выполнить условие согласования резонансной частоты кристалла и частоты моста Вина, величину резистора R подбирают равной резонансному сопротивлению кристалла, а значение ёмкости конденсаторов С определяют из выражения RC=1/(2pfвых). Цепь АРУ, подключенная к инвертирующему входу ОУ, компенсирует изменения резонансного сопротивления кристалла с температурой, поддерживая тем самым амплитуду и частоту выходных сигналов постоянной.
Однако при больших изменениях температуры для лучшей стабилизации параметров выходного напряжения генератора в цепь положительной ОС последовательно с кварцевым кристаллом следует включить добавочный резистор небольшого номинала. В этом случае величина R должна быть равна сумме значений добавочного резистора и резонансного сопротивления кристалла. Расчёт ведётся в следующей последовательности. Сначала определяют: RC=1/(2pfн). После этого выбирают кварцевый резонатор [см. приложение B] на заданную частоту. Затем подбирают такое сопротивление Rд, чтобы привести суммарное значение R=Rкр+Rд к ближайшему по ГОСТ. После этого рассчитывают ёмкость С: , где vн=2pfн.
ПРИМЕР РАСЧЁТА ГЕНЕРАТОРА СИНУСОИДЫ НА ОУ Выбор полевого транзистора Выбираем полевой транзистор КП303Д и по ВАХ определим параметры стационарного режима: Uзи c=0.7 В, Ic=3.5 мА. При Uзи=0: Uотс=2.5 В; Iс=5.4 мА.
Выбор ОУ Выберем ОУ типа К140УД8 с полевым транзистором на входе. Параметры: Uп=615В 65%; Iп£5мА; V/2 В/mс; Uвых/610 В; Rн/2 кОм. Uвых =Uвых ОУ max/2=10/2=5 В; Iвых=20 мА.
Выбор диода VD1 Исходя из условий: Uобр=Uвых=5 B < Uобр max; Iпр=Iст=5 мА < Iпр ср max выберем VD1 типа КД512А: Iпр ср max=20 мА; Uобр max=24 В; Iпр VD1=5 мА; Uпр VD1=0.76 В. Выбор стабистора VD2 Uст £ Uвых-Uпр VD1-Uзи с=5-0.76-0.7=3.54 B. Выберем стабистор КС119А: Uст=1.9 В; Iст max=100 мА; Rcт диф=15 Ом. ; rф=Rб+Rст диф+Rпр VD1= =328+15+152=495 Ом.
Расчёт резисторов
Расчёт моста Вина RC=1/(2pfн)=1/2p·8000=2·10-5. Из таблицы приложения B выберем кварцевый резонатор РГ-0.1 с Rкр=1700 Ом. Выберем сопротивление Rд=100 Ом, тогда суммарное значение R=Rкр+Rд=1800 Ом. .
Расчёт выпрямителя >1; ; n=½nТЗ=0.5/2=0.25%; . Пусть R3=5 кОм, тогда
БЛОК ПИТАНИЯ В соответствии с составленной полной принципиальной схемой по справочным данным [11, 12, 15] составляем таблицу требований к блоку питания: Таблица 13.1
Принципиальная схема блока питания: Рис.13.1 Определим типы и номинальные значения элементов схемы: 1.Канал на =-15В. По данным табл.13.1 определяем суммарный ток через элемент DA2: 34.4+12+17+3.5=66.9 mA. Выбираем стабилизатор КР1157ЕН15А. Параметры ИМС [19]: Коэффициент стабилизации выбранной ИМС: Данные по ТЗ параметры питающей сети: (220B +10% -15%). Выбираем максимальное изменение входного напряжения: =15%. Тогда нестабильность напряжения на выходе ИМС: 2.Канал на =-30В. По данным табл.13.1 определяем суммарный ток через элемент DA1: 34.4mA. Выбираем стабилизатор КР1157ЕН15А. Соединив два стабилизатора DA1, DA2 последовательно (см рис.13.1), получаем канал на =-30В. 3.Канал на =+15В. По данным табл.13.1 определяем суммарный ток через элемент DA3: 12+17+3.5+11+2+110+0.003+0.1+0.015+25+0.1 181 mA. Выбираем стабилизатор КР1157ЕН15В. Параметры ИМС: Коэффициент стабилизации выбранной ИМС: . Нестабильность напряжения на выходе ИМС: . 4.Канал на =+5В; 110мА реализуем на параметрическом стабилизаторе. Сопротивление нагрузки 1) по напряжению стабилизации выбираем стабилитрон типа 2С156Ф. Его параметры: 2) определяем величину балластного резистора R1: Рис.13.2
Выбираем по ГОСТ два резистора: , МЛТ-1; . Тогда . Проверяем резисторы по мощности: 3) определяем коэффициент стабилизации: тогда максимальное отклонение выходного напряжения от номинального составит: . 4) для уменьшения амплитуды пульсаций напряжения на выходе стабилизатора необходимо подключить ёмкости С4=С5=С6=510мкФ [19]. для устойчивой работы микросхем стабилизаторов применяют ёмкости С1=С2=С3=100 мкФ [19]. Выбираем ёмкости по ГОСТ: С4=С5=С6: К53-1-510 20 20%; С1=С2=С3: К53-1-100 20 20%. C учетом выбранных элементов стабилизации поставим требования к выпрямителям: - выпрямитель на VD1: - выпрямитель на VD2: - выпрямитель на VD3: Коэффициент пульсаций выбран согласно требований питаемой аппаратуры [14]. На выходе схем стабилизации благодаря наличию элементов коррекции величина будет ещё меньше.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Варакин Л.Е. Бестрансформаторные усилители мощности. Справочник. - М.: Радио и связь, 1984.- 128 с. 2. Проектирование усилительных устройств на транзисторах./ Под ред. Г.В. Войшвилло. - М.: Связь, 1972.- 384 с. 3. Проектирование транзисторных усилителей звуковых частот./ Под ред. Н.Л. Безладнова. - М.: Связь, 1978.- 368 с. 4. Проектирование усилительных устройств. Учебное пособие./ Под ред. Н.В. Терпугова - М.: Высш. школа, 1982.- 190 с. 5. Терещук Р.М. и др. Полупроводниковые приёмно-усилительные устройства. Справочник радиолюбителя. - К.: Наукова думка, 1989.- 672 с. 6. Радиотехнические схемы на транзисторах и туннельных диодах./ Под ред. И.И. Акулова. - М.: Связь, 1966. 7. Джонсон Д., Джонсон Дж., Мур Г. Справочник по активным фильтрам. - М.: Энергоматиздат, 1983. 8. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учебное пособие для радиотехнических специальностей вузов. - М.: Радио и связь, 1985. 9. Остапенко Г.С. Усилительные устройства: Учебное пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1989.- 400 с. 10. Транзисторы для аппаратуры широкого применения./ Под ред. Б.Л. Перельмана. - М., 1981. 11. Интегральные микросхемы: Справочник/Под ред. Б.В. Тарабрина. - М.: Радио и связь, 1984. 12. Булычев А.Л. и др. Аналоговые интегральные схемы: Справочник - Минск, 1994. 13. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/ Под ред. С.В. Якубовского. - М.: Радио и связь, 1989.- 496 с. 14. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник/ Под ред. Найвельта Г.С.- М.: Радио и связь, 1985.-592 с. 15.Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. - М.: Радио и связь,1989 - 496 с. 16. Гнатек Ю.Р. Справочник по цифро-аналоговым и аналого- цифровым преобразователям. - М.: Радио и связь, 1982. 17.Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. - М.: Энергоиздат, 1990.-320 с. 18.Лебедев О.Н. Микросхемы памяти и их применение. - М.: Радио и связь, 1990. -160с. 19.Костиков В.Г. и др. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование. Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1998. – 344 с. 20. Цыкина А.В. Проектирование транзисторных усилителей.-М;Связь,1965 21.Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. - М.: Наука, 1986. 22. Игумнов Д. В., Громов И. С. Эксплуатационные параметры и особенности применения полевых транзисторов. - М.: Радио и связь, 1981. - 64 с. 23. Китаев В.Е., Бокуняев А.А. Расчет источников электропитания устройств связи. Учебное пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1979, 1993.
ПРИЛОЖЕНИЕ А Электрические параметры межкаскадных согласующих трансформаторов типа ТМ.
Продолжение приложения А.
Продолжение приложения А.
Продолжение приложения А.
Продолжение приложения А.
Продолжение приложения А.
Продолжение приложения А.
|