3.2. Расчет конденсаторов

Значения элементов C₁…C₂ нам известны из документации на микроконтроллер ATMega3250[9]:

С₁=С₂=22 пФ,

C₃=0,1 мФ.

Используются конденсаторы:

К10-17Б X7R-22пФ± 10%;

К10-17-Н90-100мкФ± 10%.

Значение элемента С₄ известно из документации на приемопередатчик MAX1487 [13]:

С₄=0,1 мФ.

Используется конденсатор:

К53-18-16В-0,1мФ± 10%.

Значения элементов C₅…C₁₀ известны из документации на интегрирующий фильтр MAX7418 [13]:

С₅=С₆=С₇=0,1 мФ.

Используется конденсатор:

К53-18-16В-0,1мФ± 10%.

3.3 Расчет фильтра питающего напряжения

Разработанному модулю необходимо обеспечить питание. Расчет фильтра ведется по низкой частоте и высокой. Расчет фильтра по низкой частоте сводится к расчету промышленной частоты равной 50 Гц. Расчет фильтра по высокой частоте обычно производится к расчету для частоты равной 20 кГц.

Расчет ёмкости производится исходя из того, что сопротивление конденсатора должно быть больше сопротивления схемы, минимум в пять раз.

Расчет конденсаторов для высокой частоты

Определим значения конденсаторов С₁₁..С₁₆ для каждой микросхемы:

- сопротивление по закону Ома:

Ом,

нФ, где ,кГц;

- по стандартному ряду Е24 [13] выбирается ближайший конденсатор: С=130 нФ;

- по полученным значениям подберем марку конденсатора

К10-17-П33-25В-130 нФ5% [12].

Расчет конденсатора для низкой частоты

Расчет конденсатора С₁₇:

- напряжение питания U_cc=5 В, общий потребляемый цифровой ток (I_КП13П=10 мА, I_пп=8 мА, I_DU=57 мА, I_МК=200 мА)

- определим сопротивление R по закону Ома:

Ом;

- вычисляем С₁₇ исходя из уравнения резонанса:

, где ,Гц;

мкФ;

- по стандартному ряду Е24 [13] выбирается ближайший конденсатор: С=51 мкФ;

- по полученным характеристикам подбираем конденсатор

К50-9-5В-51мкФ5% [13].

Заключение

Темой курсовой работы является «Модуль ввода/вывода аналоговых, дискретных и импульсных сигналов».

Модуль построен на базе современных элементов и имеет следующие характеристики:

• количество дискретных входов – 12 шт.;

• входное напряжение — 24 В;

• род тока входов — постоянный;

• количество дискретных выходов – 8 шт.;

• выходное напряжение — 36 В;

• коммутируемый ток выходов — 1000 мА;

• количество аналоговых входов – 1;

• разрядность АЦП 10 бит;

• количество аналоговых выходов – 2;

• разрядность ЦАП 8 бит;

• напряжение питания +5В.

Были разработаны структурная и принципиальная электрическая схема модуля.

Список литературы

1. Бирюков С. А. Устройства на микросхемах.-М.: СОЛОН-Р, 2000.-192 с.

2. Интегральные микросхемы. Микросхемы АЦП и ЦАП: Справочник. – М.: Додека-ХХI.

3. Компанейц А.Н. Схемотехника систем управления. Методические указания для выполнения курсового проекта и СРС. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007.-52 с.

4. Микросхемы и их применение: Справ. пособие/Батущев В. А., Вениаминов В. Н. и др.-М.: Радио и связь, 1990.-272 с.

5. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя/Терещук Р. М., Терещук К. М.-Киев: Наука, 1987.-800с.

6. Резисторы, конденсаторы: Справочник/Акимов Н. Н, Ващуков Е. П.-Минск: Беларусь, 1994.-590 с.

7. Справочник-эмулятор микросхем серии КР1533/Штейн Д. А., Воронов А. В.-Омск: ОмГТУ, 2000.

8. Федотов А. В. Составление технического задания: Методические указания.-Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999-24 с.

9. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник/Брежнева К. М., Гантман Е. И.-Москва: Радио и связь, 1981.-656с.

10. Таблица ряда 24 http://ru.wikipedia.org/wiki/E24

11. Техническая документация для 6N137 http://lib.chipdip.ru/222/DOC000222623.pdf

12. Техническая документация для МОП-реле 5П19А3 http://www.symmetron.ru/suppliers/contactors_rus/5p19a3.pdf

13. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: Справочник/Иванов В. И., Аксенов А. И.-Москва: Энергоатомиздат, 1988.-448с.

14. Резисторы С2-33 http://www.erkon-nn.ru/s2-33/

15. Кварцевые генераторы: Справочное пособие/Альтшуллер Г. Б., Елфимов Н. Н.-Москва: Радио и связь, 1984.-232с.

16. Конденсаторы http://www.chipdip.ru/catalog/passive-components.aspx