Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
148
Добавлен:
12.02.2014
Размер:
1.98 Mб
Скачать

5. Расчет схемы

Для правильной работы схемы требуется, чтобы коэффициент усиления по инвертирующему входу был больше единицы. Пусть , выберем резисторR2 на номинал 20 кОм, тогда R1 – 10 кОм.

Рассчитаем коэффициент усиления по неинвертирующему входу .

Требуется обеспечить коэффициент нелинейность 2 % , тогда постоянная времени заряда конденсатора должна быть не меньше величины

с.

Из (9) следует, что

,

Таким образом, если задать В, тоВ, тогда, при условии напряжения питания в цепи транзистора 12 В.

Принимая во внимание полученные ранее обозначения, рассчитаем сопротивление соотношение сопротивлений R3 и R4

.

Зададимся сопротивлением в цепи коллектора транзистора R3 – 10 кОм, тогда получаем, что R4 – 21 кОм.

В свою очередь с, следовательно, емкость конденсатора требуется порядка 6 мкФ, выбираем 6.2 мкФ.

Перейдем к расчету цепи разряда. Для цепи разряда справедливо

. (13)

Подставим в (13) формулы из (11), разрешим относительно R6, получим

.

Откуда следует, при подстановке численных значений, что R6 – 1.1 кОм.

Ток, протекающий в момент, когда транзистор открывается, через сопротивление R6 оценим исходя из следующих рассуждений. В момент переключения все напряжение на конденсаторе приложено к сопротивлению, поэтому через него потечет ток как минимум 5 мА. Кроме того, к нему добавятся токи, протекающие через R3 и R4, а именно 0.7 мА и 0.5 мА. Таким образом, в коллекторной цепи потечет ток 6.2 мА. После разрядки конденсатора, через сопротивление потечет ток мА.

В качестве ключа выбираем транзистор с подходящими параметрами типа КТ342Б. Резистор R5, ограничивающий ток базы, выберем порядка 1 кОм. Поскольку максимальный ток коллектора 50 мА, а коэффициент усиления по току 200, то ток насыщения базы будет равен 250 мкА, следовательно н6а резисторе будет падать напряжение – 0.25 В. Примем напряжение насыщения база-эммитер – 1 В. Падение напряжения на сопротивлении R6, при максимальном токе 6.2 мА, составляет величину 6.82 В. Таким образом, для надежного отпирания транзистора и его удержания в открытом состоянии требуется импульс амплитудой 8 В.

Далее осуществим выбор операционного усилителя. Максимальное напряжение на выходе схемы достигает значения 15 В. Из справочника выбираем усилитель 1408УД1. максимальное выходное напряжение данного усилителя равно 21 В при напряжении питания 24 В.

Включение данного усилителя в схему требует его балансировки, которая выполняется путем подключения балансировочного сопротивления R7 номиналом 10 кОм типа СП3-27В-0.125 к соответствующим входам микросхемы DA1.

Отметим, что на схеме электрической принципиальной напряжение источника питания усилителя маркируется как Е2, а напряжение цепи коммутирующего элемента как Е1 (в расчетах использовалось обозначение Е).

Конденсатор С1 выберем из стандартного ряда типа К53-1А-30-6.2 мкФ.

Для выбора резисторов оценим максимальные мощности

мВт;

мВт;

мВт.

мВ

мВт.

Все резисторы выбираем типа МЛТ-0.050.

Заключение

В работе были рассмотрены основные принципы построения генераторов пилообразного напряжения.

На основе проведенного анализа подходов для реализации схем генераторов предложена электрическая принципиальная схема ГПН, обеспечивающая следующие параметры:

- коэффициент нелинейности – %;

- время рабочего хода – мс;

- период следования импульсов – мс;

- амплитуда выходного сигнала В.

При построении схемы использовались компоненты отечественного производства.

Список использованных источников

1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. . – М: Высш. шк.,1991. – 622 с.

2. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. – Л.: Энергоатомиздат, 1988. – 304 с.

3. Москатов Е.А. Справочник по полупроводниковым приборам. – М.: Журнал “Радио”, 2005. – 208 с., ил.

4. Ицхоки Я.С. Импульсные и цифровые устройства. - М.: “Советское радио”, 1972. - 592 с.

5. Мячин Ю.А. 180 аналоговых микросхем. Справочник. – Изд-во «Патриот», 1993. – 152 с.

6. Горячева Г.А., Добромыслов Е.Р. Конденсаторы. Справочник. – М.: Радио и связь, 1984. – 88 с.

7. Четвертаков И.И. Резисторы. Справочник. – М.: Радио и связь, 1991. – 528 с.