Московский государственный институт электроники и математики

(технический университет)

Кафедра электронно-вычислительной аппаратуры

Курсовая работа по теме «Формирователь импульсов наносекундной длительности»

Исполнитель:

Студент группы С-64

Бизюк С.И.

«__» ________ 2008 г.

Проверил:

Преподаватель каф. ИКТ

Сафонов С.Н.

«__» ________ 2008г.

Москва – 2008

Аннотация

http://sio.su/manual_040_93_gen.html

В данной курсовой работе разработан формирователь импульсов наносекундной длительности, с учетом заданных параметров. Разработана принципиальная схема, выбрана элементная база, произведен расчет.

Содержание:

Аннотация 2

Задание на курсовую работу 4

1. Анализ технического задания 5

2. Разработка функциональной схемы и принцип действия 5

2.1. Назначение 5

2.2. Состав 5

2.3. Принцип действия 5

3. Разработка принципиальной схемы 6

3.1. Выбор элементной базы 6

3.2. Расчет параметров схемы 6

Список Использованной литературы.......................................................................................7

Приложение:

Принципиальная схема 8

Задание на курсовую работу

I. Наименование разрабатываемого устройства

Преобразователь фаза-код.

II. Параметры устройства:

Частота входного сигнала, Гц 100

Количество разрядов выходного кода 8

Амплитуда входного сигнала, В 1

Уровни выходного сигнала ТТЛ

1. Анализ технического задания

Разрабатываемое устройство - преобразователь фаза-код. Устройство должно принимать входной и опорный сигнал и, с помощью генератора электрических импульсов и счетчика, высчитывать разность фаз между ними. Частота генератора подбирается так, чтобы на выходе счетчика мы получаем угол, а не время. Единица на выходе счетчика соответствует 1,4º угла.

2. Разработка функциональной схемы и принцип действия

2.1. Назначение

В курсовой работе спроектировано устройство, предназначенное для преобразования разности фаз в код.

2.2. Состав

Устройство состоит из двух компараторов, генератора импульсов, RS триггера, элемента «И», элемента питания, счетчика.

2.3. Принцип действия

С

5

хема представляет собой мостовой источник сигнала. Мост содержит три прецизионных резистора R’1, R1, R2 и терморезистор Rx. В диагональ моста включен операционный усилитель. При этом образуется схема дифференциального включения ОУ. Таким образом, удается непосредственно выделить на выходе ОУ разность напряжений между узлами моста. На оба входа ОУ подается синфазная э.д.с. смещения Есм. Когда обе ветви моста R’1-Rx и R1-R2 сбалансированы, то выходное напряжение ОУ равно нулю, причем +Uвх = -Uвх = Есм/2. Когда сопротивление Rx получает приращение на +/- δR, то разность напряжений отличается от нуля. Таким образов устанавливается зависимость

значения выходного напряжения от изменения сопротивления на терморезисторе, которое в свою очередь реагирует на изменение температуры окружающей среды в соответствии с параметрами элемента.

3. Разработка принципиальной схемы

3.1. Выбор элементной базы

Особых требований к надежности, точности и быстродействию схемы не предъявляется, поэтому единственным критерием подбора элементов является обеспечение заданных параметров работы устройства. В соответствии с этим была выбрана следующая элементная база:

СТ6-4Г – терморезистор с положительным ТКС

- ОУ ….

- конденсатор

- прецизионный резистор

- прецизионный резиcтор

3.2. Расчет параметров схемы

Основное уравнение для расчета всех параметров схемы – это уравнение функциональной зависимости выходного напряжения схемы от сопротивления терморезистора. В общем виде оно выглядит следующим образом:

U_вых = [(1+ α₁)/ (1+α₂)] α₂ U₂ – α₁ U₁ , где α₁= R_x /R’₁ = α₂ = R₂/R₁, и U₁ = U₂.

Преобразуем эту формулу с учетом подстановок и применительно к нашей задачи получим:

U_вых = R_x[U/ R’₁ (R₂ / (R₁ + R₂) - 1)] + UR₂ / (R₁ + R₂).

Зависимость сопротивления терморезистора от температуры имеет вид:

R_x = R₀[1+(ΔR / ΔtR₀) Δt] , где (ΔR / ΔtR₀) = δ

По заданным рабочим параметрам Δt = t_max – t_min = 80 ⁰C - 10 ⁰C = 70 ⁰C .

Список используемой литературы

1. Справочник. Резисторы под ред. И.И. Четверткова и В.М. Терехова, 2-е издание, М.: «Радио и связь», 1991.

2. Шило В.Л. «Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре – 2-е издание», М.: Сов. Радио, 1979, 162-169 с.

3. У. Титце, К. Шенк «Полупроводниковая схемотехника», М.: «МИР», 1982, 138 с.

Принципиальная схема

1 – неинвертирующий вход

2 – инвертирующий вход

3 – общий

4, 6 – напряжение питания

5 – выход компаратора

7, 8, 9 – входы одновибратора

10, 11 – выходы одновибратора

12, 13, 14 – для подключения времязамедляющей цепи