Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
курсовая работа Разработка частотомера
Информация:
Тип работы: курсовая работа.
Добавлен: 12.10.2012.
Год: 2010.
Страниц: 11.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Техническое задание
Разработать
измерительный усилитель с источником
питания и устройством измерения
частоты входного сигнала
Параметры
усилителя:
Коэффициент
усиления тока
20
Нижняя
граница диапазона частот, Гц
50
Верхняя
граница диапазона частот, Гц
1000
Максимальная
погрешность коэффициента усиления
тока
в рабочем диапазоне частот не
более, %
0.2
Диапазон
значений выходного тока усилителя,
Im мА
-15…+15
Входное
сопротивление, Ом
0.1
Погрешность
входного сопротивления, %
1.5
Минимально
допустимое выходное сопротивление, Ом
1000
Время
индикации частоты, с
5
Разрядность
цифрового индикатора частоты
5
Уровни
напряжений a,b,c,d, В
0; 15
Введение
Особенностью
проектирования аналоговых электронных
устройств является то, что одинаково
правомерны различные подходы и
разная последовательность проведения
операций расчета. При этом требуемые
характеристики могут быть получены при
использовании различных структурных
схем, а также при других параметрах элементов
в идентичных схемах.
Основной
тенденцией в проектировании современных
электронных устройств является широкое
использование типовых электронных функциональных
микроузлов – интегральных микросхем.
Когда заданные в технических условиях
параметры и характеристики невозможно
обеспечить с помощью интегральных микросхем,
следует дополнить их схемами, выполненными
на дискретных компонентах. Экономически
целесообразным может оказаться разработка
специальных микросхем частного применения,
которые дадут возможность получить требуемых
характеристики преобразования [3].
1.БЛОК-СХЕМА ПРИБОРА
рис1.
Блок-схема прибора
Прибор
состоит из 5 основных блоков:
1) Электронный
усилитель тока
2) Частотомер
с индикатором
3) Вторичный
источник напряжения электропитания
4)Электронный
аналоговый ключ
5) Логический
блок
На вход прибора подается аналоговый синусоидальный
сигнал от внешнего источника. Усилитель
тока усиливает сигнал в К раз и далее
этот сигнал поступает на вход электронного
ключа. Электронный аналоговый ключ коммутирует
сигнал на выход 1 или выход 2, в зависимости
от состояния логического блока: если
сигнал логического блока равен «1» то
ключ переключает выходной сигнал на выход
1, если «0» то на выход 2. На вход логического
блока подается 4 сигнала a,b,c,d, в зависимости
от которых решается логическое уравнение
и на выходе блока формируется сигнал
«1» или «0». Частотомер, подключенный на
выход усилителя тока измеряет частоту
усиливаемого сигнала, преобразуя синусоидальный
сигнал в прямоугольные импульсы. Блок
питания обеспечивает схему прибора нужными
напряжениями.
2. Проектирование
измерительного усилителя
2.1Выбор
структурной схемы усилителя
Если
в техническом условии на проектирование
содержатся специальные требования,
относящиеся к входной или
выходной цепям, то данные требования
легче всего удовлетворить в случае, когда
в структуре усилителя имеется специальные
входные и выходные части. Так как основным
средством получения требуемых параметров
является введение цепей обратной связи
(ОС), то входная и выходная части могут
представлять собой самостоятельные усилители,
охваченные местной обратной связью.
Так
как произведение коэффициентов
усиления входной и выходной частей
обычно меньше требуемого, то между
ними вводится промежуточная часть
– она обеспечивает получение необходимого
коэффициента усиления и представляет
собой электронный усилитель [3].
Структурная
схема усилителя представлена на рис.2.
В
проектируемом мною усилителе входное
сопротивление должно быть 0,1 Ом с погрешностью
1,5%. Заданное значение входного сопротивления
можно получить с помощью цепи ОС, вводимую
в типовые аналоговые электронные функциональные
узлы. Промежуточную часть выполним
на основе интегрального ОУ 140УД26 с параметрами
и АЧХ, приведенными в приложении А.
2.2.1 Проектирование
входной части усилителя
Коэффициент
усиления тока можно найти по формуле: ,
(1)
Зная
из технического задания коэффициент
усиления тока Ki и требуемый выходной
ток Iвых, определяем входной ток
Iвх по формуле: ,
(2)
Ток
Iвх, проходя через R4 создает
на нем падение напряжения Uвх, равное: ,
(3)
Входная
часть является преобразователем ток-напряжение.
Зная входное и выходное напряжение,
определим коэффициент усиления
напряжения, который обеспечим в промежуточном
каскаде: ,
(4) ,
(5) [2]
2.2.2. Проектирование
промежуточной части
усилителя
Чтобы
обеспечить требуемый коэффициент
усиления, возьмем 4 каскада, построенных
на ОУ 140УД26 (приложение А), с коэффициентами
усиления Кu1 = 16, Ku2 = Ku3
= Ku4 = 50. Разбиение промежуточной
части на каскады целесообразно для уменьшения
погрешности усиления и коэффициента
частотных искажений.
рис.4 Входная
и промежуточная части
Усилительные
каскады выполняют так, чтобы входное
сопротивление последующего каскада было
во много раз больше предыдущего Резистор
R3 вводится для уменьшения дифференциального
постоянного сигнала, появляющегося на
входе микросхемы при температурных изменениях
токов; таким образом, последующий каскад
оказывает минимальное влияние на параметры
предыдущего. Для ОУ 140УД26 минимальное
сопротивление нагрузки 2 кОм; исходя из
этого условия и опираясь на номинальный
ряд и учитывая требуемые усиления для
каждого каскада, подберем резисторы [3].
Для
первого каскада: R5
= 10 кОм; R7 = R5?
Ku1 = 160 кОм; R6
= R5||R7 = 10 кОм
[2]
Для
второго каскада: R10
= 10 кОм; R13 = R10?
Ku2 = 500 кОм; R11
= R10||R13 = 10 кОм
[2]
Для
третьего каскада: R15
= 10 кОм; R17 = R15?
Ku3 = 500кОм; R16
= R15||R17 = 10 кОм
[2]
Для четвертого каскада: R20
= 10 кОм; R22 = R20?
Ku4 = 500кОм; R21
= R20||R22 = 10 кОм
[2]
Из
технического задания оценим допустимое
изменение входного сопротивления: = 0,0015 Ом,
(6)
Для
проведения подстройки электрических
режимов усилителей используем подстроечные
резисторы R8, R14, R19,
R23, R30, R32 типа С5 – 6 [2,
7].
Из ЛАЧХ ОУ 140УД26 найдем значение
коэффициента усиления на граничных частотах:
Kyu(jwн)=65,11
дБ=1801.11;
Kyu(jwв)=115
дБ=562341.33,
Общий
коэффициент частотных искажений:
(17) [3]
Можно
сделать вывод о том, что погрешность
коэффициента усиления в рабочем
диапазоне частот не превышает требуемой
погрешности 0.2%.
2.2.3.Проектирование
выходной части усилителя
В качестве выходного каскада, обеспечивающего
выходное сопротивление не менее 10 кОм,
выберем схему с высоким сопротивлением
за счет положительной обратной связи,
снимаемой по току. Схема выходной части
приведена на рис. 5.
рис.
5 Выходная часть [3]
Высокое
выходное сопротивление обеспечивается
следующим образом.
Если
Rн = 0, то ПОС отсутствует и ток в
выходной цепи равен: ,
(18) [3]
где K(j?)
– коэффициент усиления ОУ при подаче
напряжения на инвертирующий вход. ,
(19) [3]
При
идеализированном ОУ: ,
(20) [3]
Для
того чтобы при Rн ? 0 ток оставался
неизменным и равным Iвых, необходимо,
чтобы Uвых увеличивалось на значение
Iвых * Rн. Так как цепь ПОС (резисторы
R26, R29, R31) имеет коэффициент
обратной связи ?, равный: ,
(21) [3]
то на
инвертирующем входе ОУ будет
сигнал: ,
(22) [3]
Коэффициент
усиления напряжения, поданного на
неинвертирующий вход, равен: ,
(23) [3]
где ,
(24) [3]
Для
того чтобы получить бесконечно большое
выходное напряжение, необходимо выполнить
следующее условие: ,
(25) [3]
или ,
(26) [3]
При
идеализированном ОУ уравнение (23) примет
вид: ,
(27) [3]
или ,
(28) [3]
Вышеприведенное
условие (276) закладывают как основное
при проектировании подобных выходных
каскадов. При его выполнении ток нагрузки
не зависит от Rн и находится из уравнения
(18) (идеализированный ОУ).
При
необходимости оценки частотных
погрешностей выходного каскада следует
учесть, что в общем случае выходной ток
необходимо находить по следующей формуле: , (29)
[3]
Используя
уравнение (29), можно оценить частотные
погрешности выходного каскада и найти
коэффициент частотных искажений и его
погрешности.
Для
приведенной схемы выходного
каскада обеспечим выполнение условия
(28).
Возьмем
R25 = R28 = 20 кОм, тогда
Исходя
из условия R26 = 20 кОм, возьмем
R29 = R31 = 10 кОм.
Таким
образом независимо от Rн Rвых
> 10 кОм.
В
качестве ОУ выбран 140УД26 с частотой
единичного усиления > 20 МГц; работающий
с коэффициентом передачи 1, поэтому в
диапазоне заданных частот [50; 1000] Гц АЧХ
не имеет искажений и расчет частотных
искажений не приводится.
2.3.Расчет RC-цепи
Для
того чтобы усилитель работал
в заданном диапазоне рабочих
частот 50 – 1000 Гц используем фильтры
высоких и низких частот.
рис.6 RC-цепь [7]
t=1/fн=0,02,
(30)
t=R?C,
(31)
Зададим
R9=R24=10 кОм.
Для
ФВЧ частота среза рассчитывается
по формуле: ,
(32),
тогда ,
(33)
Для
того, чтобы звено ФВЧ не вносило
искажений в АЧХ устройства, выберем
частоту среза значительно ниже
заданной fg = fн=50 Гц.
Выбираем
частоту среза fg1= 10 Гц.
Подставляем
численные значения:
(34)
Согласно
ряду Е24, выберем номинал конденсатора
1.62 мкФ.
Коэффициент
частотных искажений на нижней граничной
частоте: =1.0001,
(35)
где
Kпроп=1, =0,999,
(36)
Для
ФВЧ частота среза рассчитывается
по формуле: ,
(37)
тогда ,
(38)
Частоту
среза возьмем fg
= fв=1000 Гц.
Подставляем
численные значения: ,
(39)
Согласно
ряду Е24, выберем номинал конденсатора
1.62 нФ.
Коэффициент
частотных искажений на нижней граничной
частоте: =1.0001,
(40)
где
Kпроп=1, =0,999
(41)
3. Проектирование
цифрового частотомера
Цифровой
частотомер для разрабатываемого прибора
должен измерять частоту сигнала
на выходе усилителя в диапазоне частот
50 - 1000 Гц и отображать её на 5-ти разрядном
индикаторе, время индикации – 5 с.
На
Рис.7 представлена структурная схема
частотомера:
рис.7
Схема цифрового частотомера
Действие
частотомера основано на подсчете числа
импульсов в течение определенного
образцового интервала времени
длительностью 1с. Синусоидальный сигнал
с выхода усилителя тока подается
на вход формирователя
импульсов, на выходе которого формируются
электрические колебания прямоугольной
формы, соответствующие частоте входного
сигнала, которые далее поступают на
электронный ключ. Сюда же схема
управления счетом
подает в определенные промежутки времени
импульсы длительностью 1с. На выходе
электронного ключа получаются пачки
импульсов, число которых подсчитывают
счетчики импульсов. Далее содержимое
счетчиков после подсчета высвечивается
на индикаторах блока
динамической индикации.
1. М – мультивибратор
(генератор напряжения прямоугольной
формы), построенный на интегральном таймере
К1006ВИ1 (рис. 8).
рис.
8 Мультивибратор
В
этой схеме включения конденсатор
С1 заряжается через резисторы R2
и R3 до напряжения U2=2?UП:3,
а разряжается через резистор R3
до напряжения U2=UП:3.
Длительность
зарядки конденсатора t1=0.693?(R2+R3)?C1,
а длительность разряда конденсатора
t2=0.693?R3?C1. Так как время
индикации больше времени счета, то за
время индикации примем t1, за время
счета – t2
Возьмем
C1=3.3 мкФ, R3=442 кОм, R2=1760
кОм. Тогда t1= 5.036 с, t2=1,01 с.
2. Г – генератор
высокочастотных импульсов (1 МГц) с высокой
стабильностью частоты. Генератор выполним
на кварцевом резонаторе РКТ 206 и микросхеме
К155ЛИ1(рис. 9). Резистор R1=100 кОм.
рис.
9 Генератор высокочастотных импульсов
Все
микросхемы, используемые при проектировании
частотомера выбираем из серии КМОП
из-за их надежности и неприхотливости.
Далее
эти импульсы с частотой 1 МГц поступают
на вход блока делителя частоты выполненном
на микросхемах К176ИЕ2 (DD7, DD10, DD11, DD13, DD15,
DD19) ,которые представляют собой декадные
делители частоты на 10.
Характеристики
счетчика К176ИЕ2:
Uпит=+9
В
Iпот=3
мкА
U1
вых?8,2В
U0
вых?0,3В
t1,0
здр = 200нс
t0,1
здр = 200нс
Таким образом на выводе 5 DD7 частота
импульсов равна 1000 Гц, на выводе 5 DD10
равна 1000 Гц, на выводе 5 DD11 равна 1000 Гц,
и на выходе блока деления частоты (вывод
5 DD19) частота равна 1 Гц. Импульсы с частотой
1 Гц подаются на схему блока управления
счетом
3.
Ф – формирователь образцовых интервалов
времени. Предназначен для преобразования
аналогового сигнала в цифровой. Построен
на триггере Шмитта (К561ТЛ1) , ОУ140УД26 (Приложение
А), стабилитроне Д808 и диоде КД522А. Триггер
Шмитта К561ТЛ1 (триггер с эмиттерной сязью)
обычно используется в качестве порогового
устройства, реагирующего на определенный
уровень входного сигнала вне зависимости
от скорости его изменения. R27=50 кОм
рис.10
Формирователь
Временные
диаграммы формирователя представлены
на рис.11, на которых представлены сигналы
на входе, после усилителя и после триггера
Шмитта.
рис.11
Временная диаграмма
4. СДИ – микросхема К490ИП1 –
счетчик, дешифратор, индикатор.
В частотомере используется 5 таких микросхем,
так как верхняя граница диапазона частот
– 1000 Гц, а погрешность дискретности по
техническому заданию равна 1 Гц.
рис.12
Графическое обозначение счетчика
Характеристики
К490ИП1:
Uпит=+9В
Iпот=0,95мкА
Uиндикации?5,25В
5.
R–C–цепочка. Предназначена для подачи
на вход R СДИ кратковременных импульсов
для обнуления счетчика и сброса индикатора.
Время разряда конденсатора t должно быть гораздо
меньше по сравнению с величиной 1/fв
Возьмем
резистор R18=50кОм. Значение конденсатора
вычислим из условия: , нФ
6.
В качестве конъюнкторов в схеме использованы
свободные элементы микросхем К155ЛИ1, использованных
в логическом блоке (см. Проектирование
логического блока) и генератора высокочастотных
импульсов. В качестве инверторов использован
свободный элемент микросхемы К155ЛН1, использованной
в логическом блоке (см. Проектирование
логического блока).
7.
При проектировании частотомера использована
микросхема К155ТМ2. Микросхема содержит
два независимых D-триггера (рис. 10).
У каждого триггера есть входы , , , а также комплементарные выходы и . Входы и – асинхронные, потому что они работают
(сбрасывают состояние триггера) независимо
от сигнала на тактовом входе; активный
уровень для них – низкий. Сигнал от входа передается на выходы и по положительному перепаду импульса
на тактовом входе (от лог.«0» к лог.«1»).
Рис.13
D – триггер К155ТМ2
4.Проектирование
электронного аналогового
ключа
В
устройствах электроники, автоматики
и вычислительной техники для
осуществления управляемой передачи
аналитической информации от датчиков
к исполнительным механизмам широко
используются аналоговые ключи. Основными
параметрами ключа являются: коммутируемый
ток Iком – ток, протекающий по открытому
каналу ключа; коммутируемое напряжение
Uком – максимально допустимое напряжение,
прикладываемое между входом и выходом
аналогового ключа; сопротивление ключа
в открытом состоянии Rотк; время
переключения ключа tвкл; уровни
напряжений по управляющему входу (обычно
управление осуществляется от цифровых
логических устройств) [6].
Исходя
из параметров разрабатываемого прибора:
управляющих напряжений на выходе логического
блока и выходного тока усилителя –
выберем микросхему аналогового ключа
КР590КН9 (4, стр. 447 – 449), которая имеет следующие
характеристики [6]:
Uип
= ±15В
tвкл=500
нс
Iком=20
мА
Uком=±15В
U1вх=4…15
В
U0
вх=0…0,8
Rотк=10
Ом
На
рис. 14 представлена упрощенная физическая
и структурная модели ключа:
Рис.14
Структурная и физическая модели
Пока
на вход Uупр подается сигнал низкого
уровня, КМОП транзистор находится в закрытом
состоянии, сопротивление канала высокое.
Если подать на вход Uупр высокий
уровень напряжения, то транзистор откроется,
сопротивление понизится и ток утечки
потечет через него. На рис. 15
представлено
условное графическое обозначение
микросхемы КР590КН9:
рис.15 Графическое
обозначение ключа [6]
На
выводы 4 и 5 подаются входные аналоговые
сигналы, которые снимаются с 3 и 6 соответственно.
На выводы 10 и 15 подаются сигналы управления
ключами. К выводам 11 и 13 подается напряжение
питания ±15 В. Вывод 14 подключается к общему
проводу схемы.
В
зависимости от сигнала, поступившего
с логического блока на управляющие
выводы электронного ключа 10 и 15, сигнал
снимается с вывода 3 или 6. Для того чтобы
сигнал высокого уровня («логическая 1»)
замыкал первый ключ (выводы 4 и 15), а сигнал
низкого уровня («логический 0») замыкал
второй ключ (выводы 5 и 10), управляющий
сигнал на второй ключ с логического блока
подаем через инвертор (элемент «не»).
Для реализации используем микросхему
К155ЛН1 (6 элементов «не»), которая имеет
следующие характеристики [6]:
Uпит
= +5 В
Uвх
max = 5.5 В
Uвых
max = 5.5 В (приложенное к выходу закрытой
схемы)
Uвх
min = – 0.4 В
U1
вых ? 2.4 В
U0
вых ? 0,4В
t1,0
здр = 10нс
t0,1
здр = 10нс
Iвх
? – 1.6 мА
На
вывод 1 микросхемы К155ЛН1 подается сигнал
с логического блока, вывод 7 –
общий, вывод 14 – питание +5 В. Неиспользуемые
выводы микросхемы заземляем.
Аналоговый
электронный ключ представлен на рис.16:
рис.16
Аналоговый электронный ключ 5.
Проектирование логического
блока
Логический
блок работает в соответствии со следующим
уравнением:
Y = db +
ca, что соответствует блок-схеме, представленной
на рис.17.
При проектировании
логического блока используем микросхемы
К155ЛИ1 и К155ЛЛ1.
Микросхема
К155ЛИ1, представляет собой 4 логических
элемента 2И. Два из них мы используем в
логическом блоке: на выводы 1, 2, 4, 5 подаем
управляющие напряжения a, b, c, d, с выводов
3 и 6 подаем сигналы на выводы 1, 2 микросхемы
К155ЛЛ1. Два оставшихся элемента 2И, как
уже отмечалось (см. Проектирование цифрового
частотомера), используем при проектировании
цифрового частотомера (выводы 8 – 13). Вывод
7 – общий; вывод 14 – питание +5В [6].
Микросхема
К155ЛЛ1 (3, стр. 167, 186) представляет собой
4 логических элемента 2ИЛИ. При проектировании
логического блока мы используем только
один элемент: на выводы 1, 2 подаются сигналы
с выводов 3 и 6 микросхемы К155ЛИ1. Сигнал
с вывода 3 подается на выводы 15 и 10 микросхемы
КР590КН9 (аналоговый электронный ключ).
Вывод 7 – общий; вывод 14 – питание +5 В.
Неиспользуемые выводы микросхемы заземляем
[6].
Микросхемы
К155ЛИ1 и К155ЛЛ1 имеют следующие
характеристики [6]:
Uпит
= +5 В
Uвх
max = 5.5 В
Uвых
max = 5.5 В (приложенное к выходу закрытой
схемы)
Uвх
min = – 0.4 В
U1
вых ? 2.4 В
U0
вых ? 0,4В
t1,0
здр = 10нс
t0,1
здр = 10нс
Iвх ?
– 1.6 мА
Микросхемы,
используемые в логическом блоке
и частотомере, представлены на рис.18.
6. Проектирование
блока питания
Блок
питания питается от промышленной сети
(220В , 50 Гц) и обеспечивает соответствующими
напряжениями питания все блоки устройства
( +5В, +9В , +15В , -15В ).
Получение стабилизированных постоянных
напряжений обеспечивает структура
ИВЭП , в данном случае, с трансформаторным
входом:
рис.19
Упрощенная схема блока питания
Напряжение
первичного источника ИП трансформируется
с помощью Т трансформатора до
требуемых напряжений, выпрямляется с
помощью выпрямителя В. Пульсации выпрямленного
напряжения сглаживаются фильтром Ф, а
его величина стабилизируется стабилизатором
напряжения СН.
Расчет:
1)
Выбор интегральных стабилизаторов
а) Для цифровой части напряжение
питания составляет + 9 В
В качестве интегрального стабилизатора
+ 9В возьмем К142ЕН8А (DA2)
со следующими параметрами [6]:
U вых= 90,27 В
I н.max=1.5 А
I пот = 10 mA
К ст. = 5000
б)
для источника 15В - К142ЕН6 (DA3) с параметрами [6]:
U вых= 15 0,3 В
I н.max=0,2 А
I пот = 7,5 mA
К ст. = 5000
Исходя
из требований выбираем выпрямительные
мосты:
а) для
источника +9 В - КД 208 А (VD1) с максимальным
прямым током 0.5 А
б) для источника 15 В – КД 208А (VD2) с максимальным прямым
током 0,5 А
Подсчитаем
суммарный ток потребления и
найдем примерную габаритную мощность
трансформатора:
(42)
Мощность
трансформатора определим, перемножив
напряжения с суммой токов потребления
тех элементов, которые имеют соответствующее
напряжение питания: (43)
Исходя
из требований выбираем трансформатор
питания из типовой серии ТПП (унифицированные
трансформаторы для питания устройств
на полупроводниковых приборах):
а)
для источника +9 В - ТПП262 -127/220-50 (T1) с
Pтр=31 ВА >> Pц, с параметрами:
–
номинальная мощность 14,5 В·А;
–
ток первичной обмотки не более 0,1 А;
–
номинальный ток вторичных обмоток
равен 0,22 А;
–напряжение
вторичных обмоток III и III’ равно
20 В.
б) для источника 15 В - ТПП248-127/220-50 (T2) с параметрами:
Напряжения (токи) вторичных обмоток :
2-21 - 20 В (0,165 А)
3-31 - 20 В (0,165А)
3)Расчет
ёмкостей конденсаторов фильтров :
Для
качественного сглаживания необходимо,
чтобы Xс << Rн., где Xс
- реактивное сопротивление конденсатора,
Rн - сопротивление нагрузки.
Для
цифровых микросхем и ОУ напряжение
пульсаций на выходе должно быть <
0,01 В.
а) для источника +9 В:
U1
= 12В - напряжение на входе стабилизатора
U2
= 9В - напряжение на выходе стабилизатора
Iн
= 0,25 А - ток нагрузки
Rн
= U1 / Iн =20/ 0,25=80 Ом
(44)
Выбираем
Xс = 1, тогда из формулы
(45)
находим
ёмкость C5: = 3100 мкФ. Выбираем емкость
С5 = 5000 мкФ.
С8
выбираем равной емкости С5. Таким
образом С5=С8=5000 мкФ.
Подсчитаем напряжение пульсаций на выходе
стабилизатора:
Uп2
= Uп1 / К ст
=9 / 3000 = 0,003 В < 0,01 В
а) для источника 15 В:
U11
, U21 = 20 В - напряжения на входе стабилизаторов
U12
, U22 = 15 В - напряжения на выходе стабилизаторов
Iн
= 0,1 А - ток нагрузки
Rн
= U11 / Iн =20 / 0,1=200 Ом
(46)
Выбираем
Xс = 10, тогда из формулы 30
находим ёмкости C3 и С4: = 318 мкФ. Выбираем емкости С3
и С4 = 300 мкФ.
С10
и С11 выбираем равной емкости С3
и С4. Таким образом С3=С4=С10=С11=300
мкФ.
Подсчитаем
напряжение пульсаций на выходе стабилизатора:
Uп2
= Uп1 / К ст
=15 / 5000 = 0,003 В < 0,01 В. (32)
Конденсаторы
С6 и С9 выбираем керамические
равные 0,1 мкФ.
Расчет
для 5В части.
Выберем
стабилитрон 2С151Т-1 с параметрами при
Тогда , возьмем его Ом.
рис.20
принципиальная схема блока питания
Заключение
В
ходе данной курсовой работы был спроектирован
измерительный усилитель, по всем параметрам
отвечающий требованиям технического
задания, а также разработаны частотомер
и блок питания.
В
частотомере были использованы микросхемы
на комплементарных МОП-транзисторах,
что уменьшило его энергопотребление
и быстродействие.
Можно
сделать вывод, что проектировать
и создавать рабочие схемные
решения на интегральных операционных
усилителях значительно проще, чем
эквивалентные им схемы на дискретных
компонентах.
При
проектировании не была учтена экономическая
часть, что может отразиться на высокой
стоимости разработанных блоков.
Список использованной
литературы
Выполнение
электрических схем по ЕСКД: Справочник
/ С.Т.Усатенко, Т.К.Каченюк, М.В.Терехова.
– 2-е издание, переработанное и дополненное
– Москва: Издательство стандартов, 1992.
– 316с.
Интегральная
электроника в измерительных устройствах
/ В.С.Гутников; 2-е издание, переработанное
и дополненное – Ленинград: Энергоатомиздат
Ленинградское отделение, 1988. – 304с.: ил.
Проектирование
электронных аналоговых измерительных
устройств: Учебное пособие / В.Г.Гусев,
А.В.Мулик; УАИ. Уфа, 1990. 97с.
Справочник
по интегральным микросхемам / Б.В.Тарабрин,
С.В.Якубовский, Н.А.Барканов и др.; Под
ред. Б.В.Тарабрина. – 2-е издание, переработанное
и дополненное – Москва: Энергия, 1981. –
816с., ил.
Схемы включения
широкополосного прецизионного усилителя
140УД26, http://www.chipinfo.ru/dsheets/ic/140/ud26.h ml.
Цифровые
и аналоговые интегральные микросхемы:
Справочник / С.В.Якубовский, Л.И.Ниссельсон,
В.И.Кулешова и др.; Под ред. С.В. Якубовского.
– Москва.: Радио и связь, 1990. – 496с.: ил.
Электроника
и микропроцессорная техника: Учебник
для ВУЗов / В.Г.Гусев, Ю.М.Гусев. – 3-е издание,
переработанное и дополненное – Москва:
Высшая школа, 2004. – 7901с.: ил.
