2.3 Приклад розрахунку автоколивального мультивібратора
Дано:
-
Тип транзисторів - КТ312А;
-
нестабільність періоду коливань (або нестабільність тривалості імпульсу tи), δT = 10 %;
-
Частота імпульсів f, що генеруються = 550 Гц;
-
Температура навколишнього середовища tк = 42,5 0C.
З довідника [8,9.10] для транзистора КТ312А вибираються його параметри: = 10, I до ср = 40 мкА, Uкэ доп = 40 В.
1. Напруга джерела живлення зазвичай приймається рівною половині допустимої Uкэ доп
.
2. Зворотній струм при зміні температури визначається з виразу
,
де to – температура в нормальних умовах роботи, рівна 20 0C..
3. Опори в базових ланцюгах
.
Вибираємо найближче значення із номінального ряду резисторів Rб = 820 кОм.
4. Опори в колекторних ланцюгах для симетричного мультивібратора
.
При симетрії схеми тривалість імпульсу і паузи буде однаковою і рівною половині періоду, тобто
tи1 = tи2 = T/2.
Ємкість базового ланцюга
Вибираємо найближче значення із номінального ряду конденсаторів 1 мкФ.
5. Дійсне значення періоду
6. Дійсна частота
.
7. Відносна похибки частоти, що генерується
.
Таким чином, розрахункова частота не перевищує допустиме значення на 10 %.
8. При несиметричному мультивібраторі період визначається як
де
.
Тривалість імпульсу tи1 може бути визначена за формулою
Рисунок 2.3- Моделювання автоколивального мультивібратора
Результатом моделювання є імпульси амплітудою 20В, періодом 1,3 с і тривалістю імпульсу 0,65с. Порівнявши ці результати з результатами розрахунку побачили, що період відрізняється на 25%, а тривалість імпульсу відрізняється на 20%
2.4 Приклад розрахунку генератора напруги, що лінійно змінюється
Дано:
-
Uм = 6,5 В,
-
tраб = 49 мс,
-
tобр = 6 мс,
-
тип операційного підсилювача - К544УД1Б.
Розрахунок проводиться в наступному порядку.
1.Для операційного підсилювача типу К544УД1Б
=
15 В.
Розраховується величина вихідної напруги
В.
2. Приймаючи тривалість паузи, рівну тривалості негативної (зворотньої) напруги
мс,
визначають постійну часу еквівалентного ланцюга
3.
Внаслідок того, що еквівалентний опір
повинен бути більше вихідного опору
ОП,
розраховується значення R экв
з
наступних умов: R
экв
=
(
);
Rэкв
>
Rн
min
ОП
= 2 кОм.
Приймається Rэкв
= 5 кОм.
4. Визначається ємкість інтегруючого конденсатора
С
=
= 3,3 мкФ.
Вибираємо найближче значення із номінального ряду конденсаторів 3,3 мкФ.
5. З умови отримання інтервалу tраб = tи 3 = 49 мс знаходиться постійна часу
6. Визначається опір резистора R2
R2 = /С = 41 кОм.
Вибираємо найближче значення із номінального ряду резисторів 39 кОм.
7. Розраховується опір резистора R1
R1 = (1/Rэкв – 1/R2)-1 = 5,7 кОм.
Вибираємо найближче значення із номінального ряду резисторів 5,6 кОм.
8. Для виключення впливу ланцюга R3 – R4 на постійну часу перезаряду конденсатора С, вибирається опір резистора R3 з умови R3 >> R2. Вибираємо найближче значення із номінального ряду резисторів R3 = 560 кОм.
9. Опір резистора R4
R4 = R3 Uвых о /Еогр = 121,3кОм.
Вибираємо найближче значення із номінального ряду резисторів 120 кОм.
10. Діод VD може бути будь-якого типу із зворотною напругою більшою, ніж 2 Еогр. Перевага повинна бути віддана діодам з меншим прямим падінням напруги. Вибирається діод типу КД521В.
Рисунок 2.4- Моделювання генератора напруги, що лінійно змінюється
На рис. 2.4 видно що τ=120мс, згідно теоретичних розрахунків це значення повинно бути τ=152,3мс. Отже похибка розрахунку 10%.