Размещено на http://www.allbest.ru/

Розрахунок параметрів rc- та lc-генераторів гармонічних коливань та вибір елементної бази

1. Розрахунок параметрів rc-генераторів гармонічних коливань

1.1 Вибір операційного підсилювача

Для побудови електронно-керуємого модуля «RC-генератор гармонічних коливань» вибираємо ОП типу К140УД25 .

К140УД25 - широкополосний прецизійний операційний підсилювач із наднизьким значенням вхідної напруги шуму, високим коефіцієнтом підсилення напруги та внутрішньою частотною корекцією. Використовується для побудови малошумних широкополосних схем з великим коефіцієнтом підсилення.

Особливості ОП:

• Мала напруга зміщення

• Широкий діапазон напруги живлення

• Висока швидкість наростання ( )

• Низька спектральна густина шуму ( )

В таблиці 3.1 наведені основні електричні параметри типу К140УД25 при , , ((інші паспортні данні підсилювача див. в додатку В).

Таблиця 1

Параметри	Літерне позначення	Режим виміру	К140УД25	Одиниці виміру
Напруга живлення			±15В±10%
Максимальна вихідна напруга			±12	В
Напруга зсуву			±30	мкВ
Вхідний струм			±40	нА
Різниця вхідних струмів			±35	нА
Струм споживання			±4,7	мА
Коефіцієнт підсилення напруги			1000	тис.
Максимальна синфазна вхідна напруга			±11	В
Вхідний опір для диференціальних сигналів			6	МОм
Вихідний опір при розмкнутому контурі НЗЗ			70	Ом
Частота одиничного посилення			3	МГц

1.2 Розрахунок параметрів rc-генератора з фазовідстаючим контуром

Рисунок 1 - Принципова електрична схема генератора RC-генератора з фазовідстаючим контуром

генератор гармонічний коливання елементарна база

Знайдемо умову генерації для схеми на рис.3.1. Для цього:

1) запишемо матрицю провідності операційного підсилювача (при умові, що ІОП–ідеальний, тобто: , , , ) [3]:

		1	2
Y=	1	G1	0
	3	-G1	-G2

2) на основі матриці провідності підсилювача знайдемо його коефіцієнт передачі :

,

3) запишемо матрицю провідності потрійного RC-контура:

Y=		1	2	3	4
	1	G	0	-G	0
	2	0	pC+G	0	-G
	3	-G	0	2G+pC	-pC
	4	0	-G	-G	2G+pC

4) на основі матриці провідності потрійного RC-контура знайдемо її передатну функцію :

,

5) визначимо зворотне відношення

.

.

Прирівнюючи уявну складову рівняння (3.1) до «0», знайдемо частоту генерації.

Підставляючи в дійсну складову зворотного відношення знаходимо :

Розв’язавши рівняння (3.3) відносно отримаємо:

.

Підставляючи відомі нам величини, знаходимо:

;

Відповідно до параметрів ОП (див. таблицю 3.1) одержимо: .

Нехай , тоді: .

Згідно ряду елементів Е24 візьмемо:

Виходячи з того, що з формули (3.2), задавшись значенням ємності і значенням частоти генерації , знайдемо номінал резистора :

.

Згідно ряду елементів Е24 візьмемо: .