6 Схема согласования

Необходимость введения схемы согласования (СС) вызвана несоответствием амплитуды сигнала на выходе генератора синусоиды и на входе усилителя синусоиды.

Исходные данные:

– напряжение на входе СС (на выходе генератора синусоиды)U1 5 B;

– напряжение на выходе СС (на входе усилителя синусоиды) U2 = 0.285 В;

– входное сопротивление (выходное сопротивление генератора синусоиды) Rвх = 1 кОм.

Поскольку выходное напряжение СС меньше входного, то в качестве схемы согласования используется делитель напряжения на подстроечном резисторе.

Рисунок 6.1 – Принципиальная схема СС

Коэффициент передачи СС должен быть равен:

Задаемся изменением равным :

В качестве R2 выбираем подстроечный резистор типа СП5-17 -1- 1кОм±10%.

_Тогда:

Выбираем резистор типа МЛТ - 0.125 -4.3кОм 5% .

Выбираем по ГОСТу: тип-МЛТ - 0.125 - 82 кОм 5%.

Выходное сопротивление в данном случае составляет. Поэтому, чтобы схема согласования не шунтировала выход генератора синусоиды, необходимо выполнение условия:

R1+R2+R3 >> 1 кОм. Для данного расчета: R1+R2+R3 = =82000+1000+4300>>1кОм, т.е. это условие выполняется.

7. Генератор тактовых импульсов на логических элементах

Для того, чтобы выполнялось заданное в техническом задании условие по нестабильности частоты: (f/f)  10^5, используем генератор тактовых импульсов (ГТИ) на основе кварцевого резонатора. Такое решение позволяет получить нестабильность частоты (10^610^8). Причем, размеры и стоимость кварца зависят от частоты (снижаются с повышением частоты). Проектировать генератор на основную частоту  нерационально. Поэтому будем генерировать частоту (0,51,5)МГц, т. к. ГТИ рационально выполнить на МОП ЛЭ.

В качестве ГТИ будем использовать мультивибратор на логических элементах “ИНЕ” с транзисторным ключом на входе (см. рис. 7.1). Для конкретизации задачи выбираем ЛЭ МОП серии. В этом случае транзисторный ключ выполняется на полевом транзисторе.

Рисунок 7.1 – Принципиальная схема ГТИ

Задаемся коэффициентом деления счетчика (микросхема К561ИЕ10), тогда .

Исходные данные:

– напряжение питания Е_п = 15 В;

– частота генерируемого сигнала F_ГТИ = 512 кГц.

Будем использовать ИМС “3И-НЕ” К561ЛА9. Справочные данные ИМС: Е_п=315 В, I_ВЫХmаx=9мА, I_пот=15мкА.

Исходя из частоты генерируемого сигнала по таблице приложения В выбираем кварцевый резонатор РГ27: обладающий добротностью 45000, внутренней шунтирующей ёмкостью С₀=4 пФ, диапазоном рабочих частот: 0.500.75 МГц.

Выбираем полевой транзистор КП307В c параметры:

U_ЗИmax=27 В, U_СИmax=27 В, U_ЗСmax=27 В, U_{отс.спр}=3 В, I_Сmax=25 мА, U_отс= U_{отс.спр} +2 = 5 В.

Для расчета величин емкостей конденсаторов и сопротивлений резисторов задаемся величиной емкости С1=0.25 нФ. Тогда:

Ом.

Выбираем следующие типы элементов:

R1 – МЛТ-0.125-3.3 кОм5%; R2 – МЛТ-0.125-620 Ом5%;

С1 – КД-0.25 нФ  2%; С1 – КТ-2-20пФ нФ  2%.

Уточняем период следования и частоту импульсов:

,

Отклонение расчетной частоты от требуемой составляет 0.2 %, что вполне допустимо для кварцевого ГТИ (допустимо 0.5%). В противном случае для подстройки частоты последовательно с резистором R1 дополнительно включается переменный резистор.