Расчёт оконечного усилителя
Амплитуда на выходе преобразователя треугольных импульсов в синусоидальный сигнал составляет 6,4В. По заданию на нагрузке Rн = 225м должна быть амплитуда выходного сигнала Umн = 10В. Для реализации данных параметров построим неинвертирующий усилительный каскад на операционном усилителе LM637BM, который имеет максимальный ток на выходе равный 200мА.
Рис. Принципиальная схема неинвертирующего усилителя на ОУ.
Зададим ток в цепи отрицательной обратной связи IOOC равным 1мА. Коэффициент усиления определяется по формуле:
;
;
Получаем: R1=6,4кОм, R2=3,6кОм.
Рис.. Блок преобразователя в синусоидальный сигнал с оконечным усилителем с нагрузкой.
Рис. Осциллограммы напряжения на входе (пунктиром) и выходе формирователя синусоидального сигнала.
Рис. Осциллограммы напряжения на входе (пунктиром) и выходе усилителя.
.Спектр выходного напряжения (средний график) и коэффициент гармоник выходного сигнала (нижний график) на верхней частоте:
F HARM(v(Out5)) THD(HARM(v(Out5)))
(Hz) (%)
0.000 271.680u 0.000
10.000K 9.650 0.000
20.000K 1.315m 13.624m
30.000K 87.322m 904.971m
40.000K 1.513m 905.107m
50.000K 81.298m 1.237
60.000K 644.904u 1.237
70.000K 41.561m 1.309
80.000K 965.802u 1.309
90.000K 19.912m 1.326
Как видно из фрагмента числового файла, коэффициент гармоник не превышает 5%.
Спектр выходного напряжения (средний график) и коэффициент гармоник выходного сигнала (нижний график) на нижней частоте:
F HARM(v(Out5)) THD(HARM(v(Out5)))
(Hz) (%)
0.000 11.137m 0.000
10.188K 9.737 0.000
20.377K 237.907m 2.443
30.565K 81.026m 2.581
40.754K 84.244m 2.722
50.942K 149.221m 3.124
61.131K 70.301m 3.206
71.319K 14.062m 3.210
81.508K 37.117m 3.232
91.696K 56.201m 3.283
Как видно из фрагмента числового файла, коэффициент гармоник не превышает 5%.
Таймер (ждущий мультивибратор)
Ждущий мультивибратор генерирует единичный импульс при появлении входного сигнала. Отсчет длительности импульса начинается от фронта (или уровня) запускающего импульса. Для того чтобы перейти от схемы автоколебательного к схеме ждущего мультивибратора, необходимо ввести дополнительно цепь запуска и цепь “торможения”.
Зададим коэффициент положительной обратной связи: Кпос = 0,9. Токи по цепям положительной и отрицательной обратной связи зададим равными 1мА.
Тогда сопротивления R1 и R2 определяются как
,
Длительность импульса определяется как
Постоянная
времени цепи
.
Зададим R5= 1МОм.
Тогда
Рассчитанная схема:
Рис. Осциллограмма напряжения на выходе.