Министерство общего и специального образования РФ

Томский политехнический университет

Физико-технический факультет

Кафедра 24

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по курсу "Электроника и микроэлектроника"

на тему

Преобразователь напряжение в ток

Выполнил студент группы 0511:

Ховаев А. Ю.

Руководитель:

Резников Р. А.

Томск 2003

Министерство образования Российской Федерации Томский политехнический университет

Кафедра 24

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой 24

Дядик В.Ф.

2 декабря 2003г.

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по курсу "Электроника и микроэлектроника" Студенту(ке) группы 0512 Ховаев А. Ю. на тему:

Преобразователь напряжение в ток

Исходные данные к проекту:

• выходной ток 0-5мА;

• входное напряжение 0-10В;

• входное сопротивление не более 100кОм;

• сопротивление нагрузки не более 2кОм;

• питание от сети 220В 50Гц.

Проект представить пояснительной запиской, включающей разделы;

1. Разработка и описание функциональной схем.

2, Разработка полной принципиальной схемы.

3. Расчет и выбор элементов принципиальной схемы,

4. Чертеж структурной (функциональной) схемы устройства.

5. Чертеж принципиальной схемы устройства.

Дата выдачи задания 09.09.2003г.

Срок представления готового проекта 16.12,2003г.

Руководитель проекта Резников Р.А.

Исполнитель

Введение

Минувшее десятилетие ознаменовалось резким увеличением темпов технического прогресса, научно-технической революцией во многих областях современной техники и прежде всего в радиоэлек­тронике и автоматике.

Радиоэлектронная аппаратура и приборы автоматики предъяв­ляют весьма жесткие требования к качеству потребляемой ими электрической энергии, а в ряде случаев требуют обязательного преобразования энергии первичного источника.

Разработка и описание функциональной схемы.

Функциональная схема преобразователя «напряжение – ток».

Гальваническая развязка входа и выхода осуществляется за счёт диодных оптопар (Оптроны используются для гальванической развязки цепей — передачи сигнала без передачи напряжения) VU1 и VU2. Освещённый фотодиод, входящий оптрон, через который протекает выходной ток бустера, который генерирует напряжение и определяет ток нагрузки через резисторы R₀ и R_H, не зависящий от сопротивления R_H:

I_H = U_вх/R₀

Ограничительный резистор R_огр необходим в схеме для ограничения входного тока оптопары. Токовый бустер(Увеличение до рабочего уровня постоянного тока) необходим в схеме, т. к. ни один отечественный операционный усилитель не сможет выдержать требуемый входной ток оптопары.

Источник питания собственных нужд состоит из трансформатора, понижающего сетевое напряжение до минимально необходимого, выпрямителя, преобразующего переменное напряжение в постоянное, фильтра, сглаживающего пульсации выпрямленного напряжения и стабилизатора, стабилизирующего необходимые постоянные напряжения для питания узлов схемы.

Фильтр и стабилизатор напряжений в схеме необходимы, так при нестабильном и пульсирующем напряжении питания узлы схемы будут давать сбой в работе.