5.2 Цель работы

Целью работы являются овладение методикой расчета параметров преобразователей, получение навыков настройки и экспериментального определения факторов, влияющих на погрешности преобразователей.

0. Содержание работы и порядок ее выполнения

5.3.1. Порядок расчета элементов схемы

Исходными данными для расчета являются максимальная выходная частота ПНЧƒ_макс; максимальное входное напряжение сигнала Е_смакс; относительная погрешность преобразователя δ , напряжение питания микросхем Е; ток разряда I₀.

Перед расчетом выписывают параметры ОУ U , U из справочника. Затем рассчитывают параметры элементов схемы ПНЧ, изображенной на рис.5.3. Расчет осуществляют в такой последовательности:

1. Рассчитывают сопротивление интегратора, используя уравнение (5.3), R₁=E_смакс/(I₀δ ).

2. Емкость конденсатора интегратора находят из линеаризованного уравнения (5.2): С=Е_смакс/[R₁ƒ_макс(U₁-U₂)].

3. Из уравнения (5.4) определяют сопротивление R₅=(U -U*)/I₀, где U*=0,65В – падение напряжения на диоде.

4. Рассчитывают отношение К_Д=R₄/R₃=(U -U ).

5. чтобы усилители не перегружались по току, сопротивления R₃ и R₄ должны быть больше 10 кОм. Задавалось R₃ = 20 кОм, находят R₄=К_ДR₃.

6. Из уравнения (5.4), приняв R₁=R₅, U*=0,65В, определяют R₅=(U_cт-U*)/2I₀, где U_cт – напряжение стабилитронов, установленных на макете. Сопротивление потенциометра имеет максимальное значение 20 кОм.

7. По уравнению (5.2) рассчитывают передаточную характеристику преобразователя и строят соответствующий график.

8. Определяют по уравнению (5.5) погрешность преобразования, вносимую конечной скоростью нарастания выходного напряжения ОУ.

5.3.2. Порядок выполнения работы

1. Соберите ПНЧ (рис.5.3). Подайте на его вход от источника с регулируемым напряжением такой сигнал, чтобы на выходе ОУI было симметричное треугольное напряжение. Измерьте его период.

2. Снимите передаточную характеристику ПНЧƒ(Е_с), изменяя Е_с от максимального значения до тех пор, пока δ не превысит заданного значения (весь диапазон изменения Е_с разбейте на 7-8 точек). Определите динамический диапазон преобразователя D= , где ƒ_мин соответствует минимальному значению напряжения Е_с. Сравните экспериментальную и теоретическую характеристики преобразования. На линейном участке характеристики вычислите экспериментальное значение дифференциального коэффициента передачи ПНЧ.

3. Уменьшите напряжение питания Е_с1 и Е_с2 на IВ и в области линейной характеристики определите дополнительную погрешность преобразователя, обусловленную нестабильностью источника питания.

В отчете содержится:

1. Исследуемые схемы.

2. Расчетные соотношения и результаты расчетов.

3. Результаты экспериментальных исследований.

4. Выводы по работе исследуемых схем. Сопоставительный анализ расчетных и экспериментальных результатов.

5.4. Контрольные вопросы

1. Вывод основных расчетных соотношений для исследуемых схем.

2. Как влияет нестабильность параметров на точность работы рассмотренных схем?

3. Объясните характер и природу возникновения погрешности из-за нестабильности питания.

4. какие типы АЦП вы знаете, на чем основывается их принцип работы?

Практическая работа № 6

Генераторы синусоидальных колебаний

с постоянной и управляемой частоты