- •Содержание
- •Введение
- •1. Основные теоретические сведения
- •1.1. Интегратор
- •. Триггер Шмитта
- •1.3. Схема генератора треугольных сигналов
- •2. Расчет параметров цепи генератора
- •2.1. Вывод формул
- •2.2. Расчет значений компонентов
- •3. Моделирование схемы генератора в среде Micro-Cap
- •4. Сборка схемы генератора на платформе макетирования ni elvis
- •Список использованных источников
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра БТС
Курсовая РАБОТА
по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника»
Тема: РАЗРАБОТКА ГЕНЕРАТОРА ТРЕУГОЛЬНЫХ СИГНАЛОВ НА ОУ
Студентка гр. 9502 |
|
Позняк В. Ю. |
Преподаватель |
|
Сергеев Т. В. |
Санкт-Петербург
2021
ЗАДАНИЕ
на курсовую работу
Цель работы: Разработать генератор треугольных сигналов на ОУ. Задачи:
Исходные данные:
|
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
Студентка гр. 9502 |
|
Позняк В. Ю. |
|||||||||||||||
Преподаватель |
|
Сергеев Т. В. |
Содержание
|
Введение |
4 |
1. |
Основные теоретические сведения |
5 |
1.1. |
Интегратор |
5 |
1.2. |
Триггер Шмитта |
6 |
1.3. |
Схема генератора треугольных сигналов |
6 |
2. |
Расчет параметров цепи генератора |
8 |
2.1. |
Вывод формул расчета |
8 |
2.2. |
Расчет значений компонентов |
9 |
3. |
Моделирование схемы генератора в среде Micro-Cap |
10 |
4. |
Сборка схемы генератора на платформе макетирования NI ELVIS |
12 |
|
Выводы |
15 |
|
Список использованных источников |
16 |
Введение
Генератор электрических сигналов — это устройство, позволяющее генерировать широкий спектр электрических сигналов, имеющих заданные характеристики (форму, энергетические или статистические характеристики и т. д.). Нередко возникает необходимость в сигналах специальной формы: прямоугольных, треугольных, пилообразных и синусоидальных импульсов. В данной работе будет разрабатываться генератор треугольных сигналов. Обычно он применяется в схемах ШИМ – контроллеров (широтно – импульсная модуляция сигнала), различных времязадающий схемах (таймерах) и т. д.
1. Основные теоретические сведения
Треугольный сигнал - это сигнал, в котором напряжение периодически линейно нарастает до некоторого максимального значения, потом линейно убывает до некоторого минимального и т. д. с постоянной частотой (рис. 1.1). При этом скорость нарастания и убывания треугольного сигнала одинаковы, а его график относительно центральной оси является полностью симметричным.
Рис. 1.1. Треугольный сигнал
Генератор треугольных сигналов можно выполнить посредством последовательного включения триггера Шмитта (компаратора с петлей гистерезиса) и интегратора.
1.1. Интегратор
Интегратором называется устройство, временная зависимость напряжения на выходе которого пропорциональна интегралу по времени входного напряжения. Его схема может быть выполнена по схеме инвертирующего усилителя при замене резистора в цепи обратной связи на конденсатор C (рис. 1.2).
Р ис. 1.2. Интегратор
Скорость изменения напряжения на выходе интегратора будет зависеть от величины входного напряжения (в нашем случае выходного напряжения триггера Шмитта) и постоянной интегрирования RC.
. Триггер Шмитта
Т риггером Шмитта (компаратором с петлей гистерезиса) называется переключающееся устройство, статическая характеристика которого имеет зону неоднозначности — петлю гистерезиса. Триггер Шмитта формирует на выходе чистый прямоугольный сигнал Uкомп с определенными значениями высокого и низкого уровней напряжения насыщения (Uн). Схема триггера представлена на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Триггер Шмитта (компаратор с петлей гистерезиса)
1.3. Схема генератора треугольных сигналов
Итоговая схема генератора треугольных сигналов представлена на рис.1.4. Интегратор в схеме интегрирует имеющееся на выходе триггера Шмитта постоянное напряжение, получая из прямоугольного сигнала треугольный (рис 1.5.).
Рис. 1.4. Схема генератора треугольных сигналов |
Рис. 1.5. Выходной прямоугольный сигнал на триггере Шмитта и выходной треугольный сигнал на интеграторе |
Когда выходное напряжение интегратора достигает порога Uпор срабатывания триггера Шмитта, напряжение на выходе триггера скачком меняет свой знак. Вследствие этого напряжение на выходе интегратора начинает изменяться в противоположную сторону, пока не достигнет другого порога срабатывания триггера. Изменяя постоянную интегрирования R3C, можно в широком диапазоне перестраивать частоту формируемого напряжения.