Министерство образования РФ

Новгородский государственный университет

имени Ярослава Мудрого

Кафедра «Радиосистемы»

Генератор линейно изменяющегося напряжения

Курсовой проект по учебной дисциплине

«Дискретные электронные устройства»

Пояснительная записка к курсовому проекту

по специальности 552500 – радиотехника

НУРС 431.113.001 ПЗ

Руководитель

____________П.И.Тихомиров

«___»________2002 г

Студент группы 9011

____________Д.Н.Сотников

«___»________2002 г

Великий Новгород

2002 г

СОДЕРЖАНИЕ

1 Обоснование необходимости разработки

2 Упорядочение исходных данных для разработки Э3

3 Выбор и обоснование структурной схемы

4 Выбор элементной базы

5 Разработка и расчет Э3

5.1 Расчет ГТИ

5.2 Расчет ДПКД

5.3 Расчет устройства счета

5.4 Расчет ЦАП

5.5 Расчет погрешности прибора

5.6 Расчет потребляемой мощности

6 Конструктивно – технологическая отработка Э3

6.1 Отработка схемы на тепловую совместимость

6.2 Отработка схемы на электрическую совместимость

6.3 Отработка схемы на механическую прочность

6.4 Отработка схемы на надежность

7 Мероприятия по технике безопасности

8 Заключение

9 Список использованной литературы

1 ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ РАЗРАБОТКИ

Потребность использования импульсов треугольной формы в технике связи, управления, измерительной и других областях делает актуальной задачу разработки генераторов формирующих сигналы треугольной формы.

Обычно ГЛИН не используется как готовое устройство, а является функциональным блоком более сложных устройств, в частности осциллографов, радаров, АЦП и т.д.

Обоснованием необходимости разработки может служить проектирование канала горизонтального отклонения электроннолучевого осциллографа.

Рассмотрим структурную схему канала горизонтального отклонения осциллографа, смотри рисунок-1.

Рисунок – 1 Структурная схема канала Х электроннолучевого осциллографа

Канал горизонтального отклонения предназначен для подачи на горизонтально отклоняющие пластины трубки напряжения развертки, синхронного с исследуемым сигналом. В канале X обеспечивается получение пилообразного напряжения периодической развертки и ее синхронизация, получение ждущей развертки и ее запуск.

В соответствии с назначением канал Х состоит из синхронизирующего устройства, генератора развертки (ГЛИН) и усилителя. Канал характеризуется полосой пропускания, частотой или длительностью развертки и максимальной частотой синхронизации. Главной частью канала Х является генератор развертки, работающий в режиме непрерывной, ждущей или однократной развертки. Генератор развертки вырабатывает пилообразное напряжение для отклонения луча по горизонтали.

Таким образом обосновать необходимость разработки ГЛИН можно проектированием электроннолучевого осциллографа, в котором главной частью канала горизонтального отклонения является ГЛИН.

2 УПОРЯДОЧЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

ГЛИН делят на генераторы линейно нарастающего, линейно падающего и треугольного напряжения. Выходное напряжение генераторов линейно нарастающего напряжения возрастает во время прямого хода по закону близкому линейному, а во время обратного хода убывает по закону, в общем случае отличному от линейного, например экспоненциальному. Форма выходного напряжения таких генераторов соответствует рисунок – 2. Выходное напряжение генераторов линейно падающего напряжения во время прямого хода убывает. Выходное напряжение генератора треугольного напряжения изменяется по линейному закону как при прямом, так и при обратном ходе.

Рисунок – 2 Временная диаграмма пилообразного напряжения

Линейно изменяющееся напряжение, получаемое на выходе генераторов, характеризуется длительностью рабочей стадии tр , длительностью стадии восстановления tв , периодом повторения T, максимальным значением перепада напряжения за время рабочей стадии Uрт, коэффициентом нелинейности  и коэффициентом использования напряжения источника питания КЕ.

В соответствии с ЗКП ГЛИН должен иметь следующие параметры: длительность рабочей стадии tр = 10мкс200мкс; длительность рабочей стадии должна регулироваться дискретно с дискретом 2мкс; длительность стадии восстановления должна стремиться к нулю т.к. импульсы на выходе ГЛИН имеют треугольную форму; амплитуда импульсов Um = 10В0,2В; полярность импульсов должна быть положительная, а коэффициент нелинейности   0,4%. Для получения импульсов длительностью заданной в ЗКП ГТИ должен формировать тактовые импульсы с частотой не менее 128МГц.

Генераторы указанных разновидностей могут быть автоколебательными и ждущими. Кроме того, различают ГЛИН с внешним и внутренним стробом. Генераторы с внутренним стробом вырабатывают прямоугольный импульс за счет действия собственных внутренних связей; при ждущем режиме работы для запуска требуется лишь короткий запускающий импульс.

В соответствии с ЗКП генератор должен работать в ждущем режиме, т.е. запускаться при наличии на входе короткого импульса. Выходное сопротивление ГЛИН не должно превышать 1кОм.

Эффективность работы ГЛИН оценивается коэффициентом использования источника питания Ек:

КЕ = Uрт/Ек

Тогда, исходя из ЗКП (при напряжении питания 15В) получаем, что коэффициент использования напряжения равен 0,6670,013.

При выполнении перечисленных выше условий, при поступлении на вход ГЛИН короткого запускающего импульса на выходе генератора будет наблюдаться линейно изменяющееся напряжение.