Расчет генератора трапецеидального сигнала 1

Чтобы мультивибратор был симметричным, коэффициент передачи ПОС должен быть равен 0,5. Коэффициент передачи находится по формуле

Отсюда видно, что R₂=R₃ =10кОм.

Частота следования импульсов симметричного мультивибратора:

, где ,

.

или

Для повышения качества мультивибратора, а именно для получения прямоугольного импульса необходимо чтобы . С инженерной точки зрения достаточно будет, чтобы,

Для изменения частоты генерации сигнала будет использоваться оптронная пара АОР-113А, параллельно с которой будет подключен шунтирующий резистор R₁=220 кОм для уменьшения темнового сопротивления оптопары, у которой R_max=2 МОм, а R_min=2 кОм. Тогда пределы изменения сопротивления станут равны R_max=200 кОм, а R_min=2 кОм. R_ср=101кОм найдем емкость С₁

Номинал конденсатора С₃ выбираем исходя из частоты сигнала, т.е.

,

Ближайшая по номиналу емкость является 22нФ.

Длина импульса на выходе одновибратора находится по формуле

, где

Чем меньше время восстановления одновибратора, тем шире его частотный диапазон работы. Время восстановления определяется формулой

, т.е. возьмем

R₄=5кОм

Чтобы за время входного импульса напряжение на выходе интегратора достигало максимальной амплитуды в 10 В необходимо рассчитать конденсатор в цепи ООС операционного усилителя DA3. Так как минимально возможный период импульса100 мкс, то время нарастания фронта будет равно 50 мкс. Зная формулу

Для получения треугольного напряжения необходимо, чтобы выполнялось условие . С инженерной точки зрения достаточно соотношения:

, то

Генератор трапецеидального сигнала 2

Аналогично будет выглядеть генератор трапецеидального напряжения для заполняющего сигнала. Отличием будет отсутствие одновибратора в схеме генератора. Произведем расчет элементов схемы.

Расчет генератора трапецеидального сигнала 2

Из условия симметрии:

Отсюда видно, что R₉=R₁₀ =5кОм.

, где ,

.

Для повышения качества мультивибратора, а именно для получения прямоугольного импульса необходимо чтобы . С инженерной точки зрения достаточно будет, чтобы,

или :

, то .

Компараторы

В данном проекте используются два компаратора. Их основная функция сравнивать напряжение, поступающее не вход, с некоторым опорным.

Для задания опорного напряжения компаратора величиной 5 Виспользуется делитель напряжения на резисторахR12-R13. ПоложивR12 = 4 кОмиз соотношенияполучимR13 = 2 кОм. Выходное напряжение компаратора при данном включении изменяется следующим образом: еслиU_вх < U_оп, тоU_вых = 0 В, иначеU_вых =+U_п =+15 В. Уровень логической единицы на входе логического элемента составляет4,7 В. Таким образом на выходе компаратора установлен делитель напряжения на резисторахR14-R15со следующими номиналамиR14 = 270 Ом, R15 = 1 кОм.

Аналогично можно рассчитать второй компаратор.

Если U_вх > U_оп, то U_вых = 0 В, иначе U_вых =+U_п =+15 В. Для принятия логическим элементом входного сигнала в качестве логической единицы необходимо4,7 В. Номиналы сопротивлений делителя R16 = 270 Ом, R17 = 1 кОм.

Аттенюатор

Аттенюатор представляет собой усилитель с регулируемой обратной связью, для чего используется оптопара АОР-113А. Амплитуда выходного сигнала для аттенюатора на DA8 на КР574УД2 должна изменяться от0до2 В. Темновое и световое сопротивление оптопары соответственно равныR_max=2 МОм, иR_min=2 кОм. Так как входная амплитуда сигнала5,6 В, то необходимо ослабить сигнал идущий от генератора трапецеидальных колебаний, т.е. входное сопротивлениеR_OP2minбыло больше сопротивлениеR₁₈цепи ООС ОУ. Должно выполнятся условие:

Ближайшее по номиналу 680Ом.