- •Содержание
- •Введение
- •Постановка задачи
- •Расчет разрядности счетчика
- •Расчет частоты генератора тактовых импульсов
- •Разработка функциональной схемы преобразователя код-частота
- •Разработка принципиальной схемы преобразователя код-частота
- •Выбор счетчика
- •Выбор генератора тактовых импульсов
- •Выбор выходного усилителя
Выбор генератора тактовых импульсов
Генератор тактовых импульсов вырабатывает тактовые импульсы с частотой FT. В качестве генератора выбираем микросхему КР531ГГ1, содержащую два независимых генератора с внешними частотозадающими элементами.
Условное графическое обозначение генератора КР531ГГ1
Микросхема КР531ГГ1 - два генератора импульсов. Частота генерируемых колебаний определяется или кварцевым резонатором, подключаемым к выводам С1 и С2, или конденсатором, подключаемым вместо резонатора. В последнем случае частоту можно регулировать в некоторых пределах, изменяя напряжение на двух управляющих входах, один из которых обычно называют диапазонным Uд, другой - входом управления частотойUч. При увеличении напряжения на входеUччастота увеличивается, при увеличении напряжения на входеUд- уменьшается. Рекомендуемый интервал изменения напряжения на входеUдот 2 до 4...4.5 В. В зависимости от напряжения на входеUдменяется диапазон изменения частоты при изменении напряжения на входеUч. ПриUд=2В и при изменении напряжения на входеUчот 1 до 5 В частота может быть изменена приблизительно на 15%, а приUд= 4 В примерно в 4 раза (рис. 6).
Зависимость частоты генерации от управляющих напряжений
Зависимость частоты f0 генератора при Uд=Uч=2В от емкости конденсатора приведена на рис. 7, максимальная частота генерации - около 80 МГц.
Зависимость частоты от емкости конденсатора
На выходах генераторов микросхемы установлены ключи, которыми можно перевести выходы в состояние 1 подачей на входы Е лог. 1. Сигналы генераторов проходят на выход при лог. 0 на входе Е.
Назначение выводов микросхемы КР531ГГ1
№ вывода |
Обозначение |
Назначение |
1 |
Uч |
Вход управления частотой генератора 1 |
2 |
Uч |
Вход управления частотой генератора 2 |
3 |
Uд |
Вход управления диапазоном генератора 2 |
4 |
C1 |
Выводы для подключения конденсатора генератора 2 |
5 |
C2 | |
6 |
E |
Разрешение работы генератора 2 |
7 |
F |
Выход генератора 2 |
8 |
GND |
Общий |
9 | ||
10 |
F |
Выход генератора 1 |
11 |
E |
Разрешение работы генератора 1 |
12 |
C1 |
Выводы для подключения конденсатора генератора 1 |
13 |
C2 | |
14 |
Uд |
Вход управления диапазоном генератора 1 |
15 |
Uп |
Питание |
16 |
Согласно рис. 7 для получения f0 необходимо на входы Uч иUдподать 2В. Напряжение 2В получим из напряжения питания микросхем 5В с помощью делителя, состоящего из двух резисторов 2кОм и 3кОм. По рис. 7 находим емкость конденсатора для частоты 2000 Гц.
C=106 пФ=10мкФ.
Выбор выходного усилителя
Выходной усилитель усиливает сигнал со счетчика по току до необходимого уровня. Поскольку микросхема К155ИЕ8 имеет выходной ток до 1 мА, то его необходимо усилить. Найдем требуемый выходной ток схемы:
Примем Uвых=5В. Тогда:
Найдем необходимый коэффициент усиления по току:
Где ICT– выходной ток счетчика.
Выходной усилитель построен на биполярных транзисторах VT1 иVT2. Поскольку с выхода счетчика поступает дискретный сигнал, то транзисторы работают в ключевом режиме.
В момент, когда с выхода счетчика подается лог. 1 работает VT2, а VT1 закрыт, когда лог.0 – работает VT1 а VT2закрыт.
Критериями для выбора транзисторов являются максимальный ток коллекторов, максимальное напряжение между эмиттером и коллектором, коэффициент усиления, максимальная частота усиления. Выбираем транзисторы КТ972А и КТ973А.
Параметры транзисторов КТ972А и КТ973А.
Параметр |
Значение | |
КТ972А |
КТ973А | |
Максимальное напряжение UКэmax, В |
60 |
60 |
Максимальный ток IKmax, А |
4 |
4 |
Рассеиваемая мощность P, Вт |
8 |
8 |
Минимальный коэффициент передачи тока h21Э |
750 |
750 |
Граничная частота fГР, МГц |
200 |
200 |
Напряжение насыщения UКЭнас, В |
1,5 |
1,5 |
Обратный ток коллектора IКБО, мА |
0,1 |
0,1 |
Поскольку транзисторы идентичны по параметрам дальнейший расчет усилителя будем производить для одного транзистора. Найдем ток базы транзистора:
Найдем сопротивления резисторов R3, R4:
Возьмем резисторы из ряда Е24 с ближайшим номиналом: МЛТ-0,125 750 Ом 5%.
(Справочник радиолюбителя)