Министерство образования и науки Российской Федерации
Белгородский Государственный Технологический Университет имени В. Г. Шухова
кафедра ТК
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине:
Основы электроники и электротехники
Генератор специальных сигналов
Выполнил:
студент группы
Руководитель:
Белгород 2004 г.
Содержание
Содержание 2
Введение 3
Постановка задачи 4
Разработка структурной схемы 5
Разработка принципиальной схемы 7
Генератор трапецеидального сигнала 1 7
Расчет генератора трапецеидального сигнала 1 10
Генератор трапецеидального сигнала 2 12
Расчет генератора трапецеидального сигнала 2 12
Компараторы 13
Аттенюатор 15
Сумматор 15
Расчет усилителя мощности 17
Расчет по постоянной составляющей 17
Расчет по переменой составляющей 19
Расчет блока питания 20
Расчет стабилизатора ±35В 21
Расчет стабилизатора ±15В 22
Расчет выпрямителя ±35В 22
Расчет выпрямителя ±15В 25
Заключение 26
26
Список литературы 27
Приложение 28
Спецификация 28
Введение
Генераторы различных сигналов находят применение в измерительной технике, в моделирующих и решающих устройствах, в системах кодирования и декодирования сигналов. С помощью этих сигналов осуществляется настройка и коррекция узлов приемных устройств. Применяются они и в качестве опорных сигналов при выделении полезного сигнала из шумов.
Сигналы специальной формы можно формировать двумя способами: дискретным и аналоговым. Аналоговый способ формирования различных сигналов значительно проще дискретного. Этот способ применяется в основном при формировании сигналов треугольного и трапециидального вида. Эти сигналы получили наибольшее распространение. Существует большое число устройств, формирующих эти сигналы. Многие схемы обладают малым коэффициентом нелинейности. В наиболее совершенных устройствах коэффициент нелинейности составляет десятые доли процента. В основу их положен принцип заряда конденсатора постоянным током. Сложность схемы определяется линейностью выходного сигнала. Очень часто схемы должны обеспечивать достаточно большой ток в нагрузке.
Постановка задачи
Разработать генератор сигналов специальной формы со следующими параметрами:
Заполняющий сигнал синхронизирован с несущим.
(Uвых)зап=(0-2), В
Uвых=(0-30), В
(Iн) max =1, А
fзап=1, МГц
Tн=100, мкс
Т=(200-500), мкс
Источник питания трансформаторный со стабилизацией напряжения.
Разработка структурной схемы
Для получения сигнала требуемой формы необходимы два генератора трапецеидальных сигналов различной частоты. Анализируя выходные напряжения с генераторов при помощи компараторов и логических элементов, необходимо синхронизировать и в нужный момент просуммировать сигналы. Далее необходимо будет усилить сигнал по мощности. Таким образом, можно будет создать генератор специальных сигналов с требуемыми характеристиками.
Генератор трапецеидального напряжения можно реализовать двумя способами: путем усечения синусоидального сигнала или при помощи интегрирования прямоугольного напряжения. Так как в задаче проекта стоит возможность изменения скважности сигнала, т.е. изменение периода импульсов при сохранении длины, удобнее будет использовать интегрирование. Оптимальным будет последовательное соединение автоколебательного мультивибратора прямоугольного напряжения, одновибратора и интегратора. Мультивибратор позволит задать частоту сигнала, с помощью одновибратора можно зафиксировать длину импульса, а интегратором можно получить треугольный сигнал, из которого уже сформировать трапецеидальный сигнал.
Так
как заполняющий сигнал так же имеет
трапецеидальную форму, но возможность
изменения скважности не требуется, то
можно будет использовать ту же самую
схему генератора, исключив одновибратор.
Для гальванической развязки информационного и управляющего сигналов можно использовать оптопары.