Расчёт генератора периода(гт)
Структурная схема приведена на рисунке: два ждущих мультивибратора соединены так, что выход первого подключен ко входу второго, а выход второго ко входу первого.
Удобно для этой цели использовать те же микросхемы К155АГ1.
|
|
|
Структурная схема ГТ на двух ждущих мультивибраторах |
|
|
|
Схема мультивибратора на микросхемах К155АГ1 |
Расчёт автогенератора:
Для удобства возьмём две микросхемы с идеинтичными внешними компонентами, т.е.
R1=R2 иC1=C2.
Искомый период будет равен:
T=τ1+τ2=R1*C1*ln2+R2*C2*ln2
Так как внешние компоненты равны получаем:
T=C*ln2*(R1+R2)=2R*C*ln2
a
Рассчитываем минимальный период:
Максимальное возможное сопротивление для нашей схемы:
Итак , чтобы получить импульс заданным периодом необходимо взять С1=С2=1.8мкФ, Rmax=1,8кОм.
Расчёт усилителя мощности
Eпит
Rк
Rб
Сн
Rн
В качестве УМ используем усилительный каскад, выполненный по схеме с общим эмиттером.
Данный усилитель мощности формирует импульс заданной амплитуды 0-Uвыхm(20В) и обеспечивает длительность переднего и заднего фронтов не болееtф=0,45 мкс.
Епит=25В.
Возьмём транзистор VT2-KT315Б
U*=0.7В
β=50, Iн=Uвыхm/Rн=20/3=0,67мА
Iб=10мА
Iк= βIб
Iк=0,5А
IRк =Iк+Iн
IRк=0,501А
Rк=(Епит-Uвыхм)/IRк
Rк=10Ом
R6=(U1вых-Uбэ)/I6=(2,4-0.7)/0.01=170Ом
Сн*(RнRк/(Rк+Rн))
=10нс
tф=2,3
tф=23нс
Расчёт дифференцирующей цепочки
Для запуска ЖМВ нужно на его входе обеспечить импульс короче генерируемого. Для этого используем дифференцирующую цепочку.
Iвхмах=0,08 мА
U12=0.7 В
R12=U12/Iвхмах
R12 =8.2 кОм
Возьмём Туравный 7.5 мкс
Расчитаем С2
С2=Ту/R12 U*
С2=1,2 нФ
С10 VD1
Uвых
Uвх
R12
На выходе мы получаем импульс отрицательной полярности, как раз который нам нужен для запуска одновибратора.
Приведенные расчёты являются приближенными, т. к. они не учитывают конечную длительность фронтов перепадов напряжения, изменение входных и выходных сопротивлений логических элементов при переключении и т.д. Поэтому точность не очень высока, однако вполне приемлема для большинства практических расчётов.
Стабилизатор напряжения
Мы будем использовать стабилизатор напряжения на микросхеме КР142ЕН12А,
который обладает следующими параметрами:
Uвх=10В
Uвых=5В
Iсоб.пот.=5мА
КР142ЕН12
R13
R14
C12
C11
Uвых
Uвх
Для переменного напряжения с частотой
50Гц
.
Ток, потребляемый всеми элементами схемы(включая стабилизатор):
Iпот=(40*3+10)=130мА
Рассчитаем C1 – сглаживающий фильтр на входе стабилизатора:
Емкость на выходе стабилизатора:
Для стабилизации напряжения на микросхемах К155АГ1 мы используем стабилизатор напряжения типа КР142ЕН5А .
Микросхема КР142ЕН5А трехвыводный стабилизатор с фиксированным выходным напряжением 5 вольт.
Параметры:
Uвх=7В…20В
Iпот.=8мА
Uвых=5В
Для переменного напряжения с частотой
50Гц
.
Ток потребления, включая стабилизатор Iпот=138мА
Рассчитаем C1 – сглаживающий фильтр на входе стабилизатора:
Емкость на выходе стабилизатора:
ТАБЛИЦА СПЕЦИФИКАЦИЙ
|
Обозначение |
Наименование |
Количество |
|
Резисторы | ||
|
R1 |
СП3 38а – 0,125 – 28 кОм 5% |
1 |
|
R2 |
СП3 38а – 0,125 – 28 кОм 5% |
1 |
|
R3 |
СП3 33-3-9 – 0,125 – 28 кОм 5% |
1 |
|
RК |
С2 – 29 В – 0,5 – 10 Ом |
1 |
|
Rб |
СП3 33-3-9 – 0,125 – 170 Ом 5% |
1 |
|
R12 |
МЛТ – 0,125 – 8,2 кОм 5% |
1 |
|
Конденсаторы | ||
|
С1 |
К 10 – 17Б – Н90 – 1,8 мкФ 5% |
1 |
|
С2 |
К 10 – 17Б – Н90 – 1,8 мкФ 5% |
1 |
|
С3 |
КМ – 5 – Н – 30 – 36 нФ 5% |
1 |
|
С10 |
К 40 – 15 – 80В – 1,2 нФ 5% |
1 |
|
С11 |
К 40 – 15 – 80В – 541 мкФ 5% |
1 |
|
С12 |
К 40 – 15 – 80В – 15 мкФ 5% |
1 |
|
С13 |
К 40 – 15 – 80В – 575 мкФ 5% |
1 |
|
С14 |
К 40 – 15 – 80В – 16 мкФ 5% |
1 |
|
Диоды | ||
|
VD1 |
КД 407 |
1 |
|
Транзисторы | ||
|
VT1 |
KT 203Б |
1 |
|
Микросхемы | ||
|
D1 – D3 |
К155АГ1 |
3 |
|
Стабилизаторы | ||
|
СН1 |
КР142ЕН12 |
1 |
|
СН2 |
К142ЕН12 |
1 |