Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п.





Скачать 244.66 Kb.
НазваниеРеферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п.
страница4/5
Дата публикации20.01.2015
Размер244.66 Kb.
ТипРеферат
100-bal.ru > Информатика > Реферат
1   2   3   4   5

2.1.2 Классификация ГПН со стабилизаторами тока.



Как уже указывалось выше, принцип действия схем генераторов пилообразного напряжения заключается в использовании заряда или разряда конденсатора во время рабочего хода через стабилизатор тока. Учитывая принципиальную общность почти всех применяемых на практике схем генераторов, целесообразно рассматривать их как варианты одной и той же схемы. При этом они отличаются друг от друга, главным образом, лишь способом создания напряжения в цепи стабилизатора тока. Поэтому классификационному признаку различают следующие типы генераторов:

  1. Генераторы, в которых стабилизатор тока реализован в виде отдельного структурного элемента со специальным источником напряжения Ест.

  2. Генераторы, в которых источник напряжения Ест стабилизатора тока реализован в виде заряженного конденсатора. Необходимо отметить, что этот генератор по другому классификационному признаку часто относят к группе компенсационных устройств. Идея построения таких устройств основана на том, что стабилизация зарядного (или разрядного) тока конденсатора С может быть достигнута, если последовательно с ним включить источник, напряжение которого изменяется по тому же закону, что и на конденсаторе С, но имеет обратную полярность. Роль такого источника напряжения выполняет усилитель. В зависимости от способа включения усилителя различают схемы с положительной и отрицательной обратной связью.

Рисунок 2.1.1
На рисунке 2.1.1,а показан вариант функциональной схемы компенсационного генератора с положительной обратной связью (ПОС): если коэффициент усиления усилителя К0=+1, то повышение потенциала в точке а1 при заряде конденсатора С компенсируется точно таким же повышением потенциала в точке а2, и зарядный ток i останется неизменным. Конечно, в практических схемах вследствие того, что коэффициент усиления К0 не остается в процессе работы постоянным и точно равным 1, а так же в результате нестабильности других параметров схем наблюдается определенное не постоянство тока i и большее или меньшее значение коэффициента нелинейности напряжения на конденсаторе и выходного напряжения uвых. Генератор, реализующий функциональную схему на рисунке 2.1.1,а, называют компенсационным генератором с ПОС.

  1. Генераторы, в которых роль источника напряжения стабилизатора тока выполняет источник питания схемы. Такой генератор по другому классификационному признаку относится к компенсационным генераторам с ООС (отрицательной обратной связью); функциональная схема такого генератора показана на рисунке 2.1.1,б.

Если в этой схеме коэффициент усиления К0 бесконечно большой, то можно считать, что напряжение на выходе конечно при напряжении на входе усилителя, равном нулю: u=0 ( т.е. uвых=uс), и зарядный ток i=E0/R постоянен. Конечно, в реальных схемах К0≠∞, но при достаточно большом значении К0 изменение зарядного тока i по мере заряда конденсатора С мало и коэффициент нелинейности так же мал. Заметим, что в соответствии с функциональной схемой рисунок 2.1.1,б строятся интегрирующие операционные усилители, предназначенные для реализации математической операции интегрирования. Действительно, при достаточно большем коэффициенте усиления К0u≈0, |uвых|≈|uc|≈1/c, где i=E0/R, или в общем случае: i≈uвх(t)/(R), если вместо источника E0 действует источник изменяющегося напряжения uвх(t) и, следовательно, uвых(t)≈1/RC.

2.1.3 Генераторы пилообразного напряжения на операционных усилителях. Содержание схемы разрабатываемого устройства



Интегрирующее включение операционного усилителя, обеспечивающего получение выходного напряжения, пропорционального интегралу от входного напряжения, предполагает включение конденсатора в цепь отрицательной обратной связи. Поэтому генераторы пилообразного напряжения на операционных усилителях строят по принципу генераторов с обратной связью, интегрирующих постоянное напряжения источника питания, которое для них является входным.

На рисунке 2.1.2,а показана схема генератора пилообразного напряжения с интегрирующей RC-цепочкой, включенной в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя /4/.

Рисунок 2.1.2
В момент времени t1, ключ К размыкается и осуществляется прямой ход, а в момент времени t2 ключ замыкается, емкость C разряжается и на выходе устанавливается нулевое напряжение. Из приведенных ниже выражений следует, что емкость C заряжается почти постоянным током, а значит, напряжение на ней (как и напряжение Uвых ) изменяется по линейному закону (рисунок 2.1.2,б).

Протекающий ток через резистор R ток определяется выражением

iR=(E-Uвх)/R.

Если ОУ близок к идеальному, (К→∞, Uвх→0, i_→0), то iR=E/R=const, и Uвых = -Uc+Uвх = -Uc = -1/C. Из выражения iR = ic+i_ с учетом, что i_= 0, получим iR = ic.

Следовательно,

Uвых = -1/C= -1/C= - (2.1.1)

При поступлении входного импульса на ключевое устройство (транзистор),

открывается и конденсатор C начинает разряжаться по экспоненте через коллекторную цепь транзистора. Согласно методике определения длительности экспоненциального процесса описанном в /1, стр. 26/.
Tпроцесса = τln(0,99/0,01) ≈ 4,6τ (2.1.2)
В данном случае:

τразр=С(Rкл+Rвых), (2.1.3)

где Rкл-сопротивление ключевого устройства (в режиме насыщения); Rвых-выходное сопротивление ОУ; C-емкость конденсатора.

Время формирования рабочего хода равно паузе между управляющими импульсами (когда ключевое устройство в режиме отсечки). На рисунке 2.1.3 изображены графики поясняющие работу ГПН, где Uкн-напряжение насыщения коллекторного перехода; tп- длительность паузы между импульсами входного сигнала.



Рисунок 2.1.3
Ключевое устройство (КУ) представляет собой насыщенный транзисторный ключ рисунок 2.1.4

Схема состоит из коммутируемой и управляющей цепей. Коммутируемая цепь образована резистором Rк и источником питающего напряжения Eи.п. При любом стационарном режиме работы устройства коллекторное напряжение Uкэ и ток коллектора Iк связаны уравнением Кирхгоффа:

Рисунок 2.1.4

Iк=(Eи.п.-Uкэ)/Rк+Iвых. (2.1.4)

Уравнение (2.1.4) представлена на коллекторных характеристиках транзистора ( при условии Iвых=0) в виде нагрузочной прямой.

Коммутируемая цепь замкнута, когда транзистор находится в режиме насыщения. При этом ток согласно (2.1.4),

Iк=Iк нас =(Eи.п.-Uкэ нас )/Rк.

Для кремниевых планарных транзисторов обычно Uкэ нас=0,2-0,4В, поэтому, как правило, можно считать, что Uкэ нас <и.п, или, как в следствие, пользоваться приближенным соотношением

Iк нас=Eи.п./Rк.

Коммутируемая цепь разомкнута, когда транзистор находится в режиме отсечки. При этом ток коллектора

Iк=Iк0,

а напряжение на коллекторе при Iвых=0

Uкэ=Eи.п.-Iк0Rк.

Обычно Iк0 и Rк таковы, что из произведение Iк0Rк гораздо меньше Eи.п, поэтому для режима приближенно можно считать

Uкэ≈Eи.п.
Управляющая цепь транзисторного ключа образована резистором Rб и источником управляющего напряжения Uвх. При этом эмиттерный вывод транзистора является общим для управляющей и коммутируемой цепей. В стационарном режиме работы напряжение Uвх и ток базы Iб удовлетворяют уравнению Кирхгофа

Uбэ=Uвх-IбRк.

Из рассмотренного выше и из /1 стр.98/ следует, что для обеспечения ключевого режима транзистора необходимо выполнение следующих неравенств:

в режиме насыщения

U1вх≥UБ нас + IБ нас RБ; (2.1.5)

в режиме отсечки

U0вх≤UБ0 + IБ0RБ, (2.1.6)

где UБ нас=0,7В, Uб0=0,4В для кремниевых планарных транзисторов;

Iб нас = Iк насmin,

βmin – минимальное значение коэффициента усиления транзистора по току в схеме сообщим эмиттером. Из (2.1.5) по заданному значению U1вх легко определить требуемое сопротивление Rб:

Rб≤( U1вх –Uб нас)/Iб нас. (2.1.7)

Поскольку в задании не задана частота следования импульсов пилообразного напряжения, в качестве источника управляющих импульсов использован симметричный мультивибратор на ОУ, схема его приведена на рисунке 2.1.5. Коэффициент обратной связи мультивибратора определяется по формуле:

æ =R1/R1+R3. (2.1.8)

Исходя из задания максимальная частота следования импульсов будет равна

f = 1/T, T=tпр+tобр. (2.1.9)

Требуемая скорость нарастания сигнала на выходе ОУ будет вычисляться по формуле

VUВЫХ =2Uвыхmax/tф (2.1.10)

длительность фронта tф зададим как 0,1 от длительности импульса tи.



Рисунок 2.1.5

Допустимый коэффициент обратной связи

æ =Uдиф/2Uвыхmax (2.1.11)

выходной ток ОУ

Iвых=Iн+I+I- =Uвых() (2.1.12)

емкость С определяется

С= (2.1.13)

Полная электрическая принципиальная схема приведена на рисунке 1.

1   2   3   4   5

Похожие:

Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconРеферат Курсовой проект имеет объем 18 страниц, содержится восемь...
Были разработаны и рассчитаны блок питания, схема коммутации и времязадающая схема. Полученные параметры tи=0,1с…10мин, Uвых=220В,...
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconКурсовой проект по учебной дисциплине
...
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconПояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка...
Курсовой проект содержит: страниц –20, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconПояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка...
Курсовой проект содержит: страниц –22, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconРеферат Курсовой проект выполнен на тему «Оборудование станции «Е»
Курсовой проект выполнен на тему «Оборудование станции «Е» устройствами блочной маршрутно-релейной централизацией
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconРеферат Курсовой проект выполнен на тему «Оборудование станции «Е»
Курсовой проект выполнен на тему «Оборудование станции «Е» устройствами блочной маршрутно-релейной централизации
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка...
Курсовой проект содержит: страниц – 22, источников – 8, рисунков – 9, таблиц – 1
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconРеферат Пояснительная записка к кп содержит 29 страниц, 18 рисунков,...
Информационно-программный комплекс, информационная система, база данных, арм, даталогическое проектирование, автоматизация, директор,...
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconРеферат Курсовой проект содержит 35 страниц, 14 таблиц, 25 источников
Состояние и перспективы развития молочной промышленности на примере Республики Мордовия
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка...
Курсовой проект содержит: страниц –19, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconРеферат Курсовой проект содержит 31 с., 19 табл., 23 формул, 3 источника
Бизнес-план, тарифный разряд, учебные издания, оценка позиций предприяти и конкурентов на рынке, эффективный фонд времени, явочное...
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconПояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка...
Курсовая работа содержит: страниц – 20, источников – 8, рисунков – 7, таблиц – 2
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconРеферат Требование к структуре реферату
Реферат должен быть выполнен самостоятельно каждым студентом на 5 или более листах формата А4 (не включая титульный лист, содержание,...
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconРеферат должен в кратком виде (в объеме до 3-х страниц машинописного текста) содержать
Цели, требования, порядок выполнения, оформления и оценки курсовой работы по предмету
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconПроект в рамках программы Intel "Обучение для будущего"
Проект может быть использован как на уроках по предмету «Технология. Обслуживающий труд» при изучении раздела «Технология ведения...
Реферат Курсовой проект выполнен в объеме 32 страниц, содержит двенадцать рисунков, использовано 4 источника. Разработанный генератор пилообразного напряжения может быть использован в контрольно-измерительной аппаратуре, в цифро-аналоговых преобразователях и т п. iconСибирский государственный технологический университет
Курсовой проект содержит расчётно-пояснительную записку из 38 страниц печатного текста, 8 таблиц, 1 рисунка, 7 литературных источников...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск