Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Расчет релаксационного генератора на ИОУ

Тип Реферат
Предмет Промышленность и производство
Просмотров
823
Размер файла
123 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Расчет релаксационного генератора на ИОУ

КУРСОВАЯ РАБОТА

ДИСЦИПЛИНА: Электроника

ТЕМА: Расчет релаксационного генератора на ИОУ

ИСПОЛНИТЕЛЬ:

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ:


СОДЕРЖАНИЕ

ЗАДАНИЕ.. 3

ВВЕДЕНИЕ.. 4

1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СХЕМЫ... 7

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ.. 11

3. СПЕЦИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ... 17

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 18

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 19

ЗАДАНИЕ

Разработать и рассчитать релаксационный генератор на ИОУ

(интегральной схеме операционного усилителя) в соответствии с данными, представленными:

· вид генератора - мультивибратор

· режим работы – автоколебательный

· период следования импульсов Т, мс – 0.09

· длительность выходного импульса tu, мкс – 35

· длительность фронта выходного импульса , мкс -

Проанализировать нестабильность длительности генерируемых импульсов разработанного релаксационного генератора в зависимости от разброса параметров навесных элементов.

ВВЕДЕНИЕ

Неотъемлемой частью почти любого электронного устройства является генератор гармонических или каких-либо других колебаний. Кроме очевидных случаев автономных генераторов (а именно генераторы синусоидальных сигналов, генераторы каких-либо функций, импульсные генераторы) источник регулярных колебаний необходим в любом периодически действующем измерительном приборе, в устройствах инициирующих измерения или технологические процессы, и вообще в любом приборе, работа которого связана с периодическими колебаниями.

Они присутствуют практически везде. Так, например, генераторы колебаний специальной формы используются в цифровых мультиметрах, осциллографах, радиоприемниках, ЭВМ, в любом периферийном устройстве ЭВМ (накопители на магнитной ленте или магнитных дисках, устройство печати, алфавитно-цифровой терминал), почти в любом цифровом приборе (счетчики, таймеры, калькуляторы и любые приборы с “многократным отображением”) и во множестве других устройств.

Устройство без генератора либо, либо предназначено для подключения к другому (которое скорее всего содержит генератор).

В зависимости от конкретного применения генератор может использоваться просто как источник регулярных импульсов («часы» в цифровой системе); от него может потребоваться стабильность и точность (например, опорный интервал времени в частотомере), регулируемость (гетеродин передатчика или приемника) или способность генерировать колебания в точности заданной формы (как например, генератор горизонтальной развертки осциллографа).

Возможность построения мультивибратора на ИОУ (интегральный операционный усилитель) обусловлена тем, что при соединении выхода ИОУ с его неинвертирующим входом получаем замкнутую резисторную или резисторно-конденсаторную цепь положительной обратной связи, обеспечивающую возможность возникновения лавинообразных процессов.

При этом напряжение на выходе ИОУ меняется скачкообразно от своего максимального до минимального значения и наоборот – при изменении знака напряжения входного дифференциального сигнала.

В импульсных устройствах широкое применение находят генераторы, выходное напряжение которых имеет форму, резко отличающуюся от синусоидальных. Колебания такой формы носят название релаксационных и бывают прямоугольными, пилообразными, пилообразно-импульсными и т.д.

Мультивибратор является релаксационным генератором. Он может работать в режиме автоколебаний, либо в ждущем режиме.

В режиме автоколебаний он не имеет состояния устойчивого равновесия. При работе мультивибратора в этом режиме существуют два чередующихся состояния квазиравновесия. Состояние квазиравновесия характеризуется сравнительно медленным изменением токов и напряжений, приводящих к некоторому критическому состоянию, при котором создаются условия для скачкообразного перехода мультивибратора из одного состояния в другое. Период колебаний при этом зависит от параметров схемы.

В ждущем режиме мультивибратор имеет состояние устойчивого равновесия и состояние квазиравновесия. Переход из первого во второе происходит в результате воздействия внешних запускающих импульсов, а возвращение в устойчивое состояние - самостоятельно по истечении некоторого времени, зависящего от параметров схемы.

1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СХЕМЫ

Итак, мультивибратор – это релаксационный генератор, вырабатывающий импульсы почти прямоугольной формы. При выборе схемы реализации данного устройства мы будем стараться найти оптимальный вариант между простотой, низкой стоимостью и исходными данными задания.

Найдем скважность генерируемых импульсов:

(1)

где Т=0,09 мс – период следования импульсов

tu=35 мкс – длительность выходного импульса

В нашем случае требуется получить генерируемые импульсы большой скважности , следовательно, цепь заряда конденсатора должна отличаться от цепи разряда.

Выберем схему мультивибратора на ОУ, приведенной на рисунке №1.

В данном случае положительная обратная связь обеспечивается делителем напряжения на резисторах R1, R2.

В момент t=0 (рис.2) включается источник питания ИОУ. При этом начинает возрастать , а следовательно, и напряжение, снимаемое с делителя R1, R2 и поданное на вход , что вызывает дальнейшее увеличение выходного напряжения , т.е. происходит лавинообразный процесс, в результате которого скачкообразно возрастает до значения (это первое состояние квазиравновесия), а - до значения , где

(2)

Напряжение при этом практически не изменяется и равно нулю.

С увеличением t за счет заряда конденсатора через резистор увеличивается напряжение по экспоненциальному закону

до значения Е.

В момент времени . При этом уменьшается лавинообразно, меняя полярность на противоположную. В результате окончания этого лавинообразного процесса , а .

Конденсатор начинает разряжаться через резистор и стремится перезарядиться до напряжения .

В момент, когда при перезагрузке конденсатора напряжение достигает значения , вновь возникает регенеративный процесс, завершающийся переключением схемы во второе состояние квазиравновесия.

Таким образом, периодически происходит переход из одного состояния квазиравновесия в другое.

Первый импульс имеет меньшую длительность , т.к он формулируется при зарядке конденсатора от нуля до , и определяется по формуле: , где

Последующие импульсы определяются по формуле:

(3)

Период следования импульсов в нашем случае равен:

,

(4)

где и - сопротивления зарядного и разрядного резисторов соответственно.

Синфазный сигнал мал и , а максимальный дифференциальный сигнал .

При выборе интегральной схемы операционного усилителя (ИОУ) необходимо обратить особое внимание на тот факт, что во избежании выхода из строя ИОУ требуется выполнение условия , следовательно, , где - допустимый дифференциальный сигнал.

Выбор резисторов и с одной стороны должен обеспечивать выполнение вышеуказанного условия для , а с другой стороны – обеспечивать требуемую по заданию длительность генерируемого импульса по формуле (3).

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Опираясь на результаты теоретической части данной работы, выберем ИОУ, удовлетворяющий основным требованиям задания и выбранной схемы реализации мультивибратора, а также произведем расчет отдельных элементов схемы обеспечивающих выполнение требуемых параметров устройства.

Выберем К574УД1 – быстродействующий операционный усилитель с полевыми транзисторами на входе. Обладает высоким входным сопротивлением, большой частотой единичного усиления и высокой скоростью нарастания выходного напряжения.

Допустимые значения параметров:

E=15, B

Uвых мах=10, В

Uсф м=10, В

Кu=50000

Rвх=10000 МОм

Rвых=1 кОм

Vu вых=90 в/мкс

1) Согласно теоретической части работы:

, следовательно

, также

2) Подберем параметры резисторов R1 и R2.

Реальные значения и оказывают влияние на длительность и форму генерируемых импульсов. Однако это влияние незначительно, если

сопротивления резисторов R1 и R2 удовлетворяют неравенствам:

Следовательно, R1 и R2 должны лежать в пределах от

1 кОм до 10000 МОМ, а также должно выполняться .

Возьмем кОм и кОм

условие выполнено.

3) Подберем параметры для времязадающей цепи:

Чем меньше , тем быстрее происходит перезаряд конденсатора и тем выше частота выходного сигнала.

Однако следует иметь в виду, что при малых значениях постоянной времени может наблюдаться явление возбуждения паразитных колебаний. Для обеспечения устойчивости генерации коротких импульсов целесообразно использовать наиболее рациональный путь – уменьшение коэффициента связи по неинвертирующему входу при значениях времязадающей цепи, превышающих критическую величину. При этом стабильная работа мультивибратора наблюдается при значениях .

с

Необходимо подобрать параметры , и таким образом, чтобы выполнить равенство.

с.

Выберем Ом ,Ом ,Ф учитывая, что на разряд конденсатора времени должно уйти больше чем на заряд.

с.

мс.

4) Длительность фронтов выходных импульсов в рассматриваемом мультивибраторе зависят от предельной скорости вых нарастания выходного напряжения используемой микросхемы операционного усилителя: , у нас по условию задания мкс.

условие выполнено.

Длительность фронта выходного импульса . Чем меньше отношение тем форма импульса ближе к прямоугольной.






3. СПЕЦИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ

№ п/п

Обозначение

Тип

Количество

1

Резистор МЛТ-0,5 – 1.3 кОм 5%

1

2

Резистор МЛТ-0,5 – 3.6 кОм 5%

1

3

Резистор МЛТ-0,5 – 9.1 кОм 5%

1

4

Резистор МЛТ-0,5 – 4.7 кОм 5%

1

5

Конденсатор К1030 – 0.01 мкФ

1

6

Операционный усилитель К574УД1

1

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовой работе был разработан релаксационный генератор на ИОУ с большой скважностью генерируемых импульсов в режиме автоколебания. В процессе ее выполнения получены навыки выбора схемы и ее элементов в зависимости от необходимого результата.

Приобретены знания об основных свойствах интегральных операционных усилителей, используемых при построении импульсных генераторов различного назначения, в частности с использованием в данной курсовой работе ИОУ К574УД1.


СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. П. М. Грицевский, А. Е. Мамченко, Б. М. Степенский Основы автоматики, импульсной и вычислительной техники. - М.; «Радио и связь», 1987г.

2. П. Хоровиц, У. Хилл Искусство схемотехники-1 – М.; «Мир» 1993 г.

3. Справочник: Интегральные микросхемы. Операционные усилители Том I. – М.; ВО «Наука» 1993г.


ПРИЛОЖЕНИЕ


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
149686
рейтинг
icon
3150
работ сдано
icon
1362
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
144342
рейтинг
icon
5905
работ сдано
icon
2668
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
98119
рейтинг
icon
2052
работ сдано
icon
1280
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
57 114 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
Южный федеральный университет
Рекомендую! Очень вежливый и добросовестный исполнитель. Всё сделала в соответствии с указ...
star star star star star
Аграрный университет северного зауралья
отличное выполнение работы. не немного не попал в тему. но без замечаний
star star star star star
КГТА им.В.А. Дегтярёва
Работа выполнена профессионально и раньше срока. Советую исполнителя как специалиста.
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Онлайн-репетитор по предмету «биология»

Онлайн-репетитор, биология

Срок сдачи к 10 янв.

только что

Построить недостающую проекцию прямой l

Решение задач, Инженерная графика

Срок сдачи к 23 дек.

2 минуты назад

Тема доклада "Особенности индивидуального сопровождение ребёнка в...

Доклад, Вожатская деятельность

Срок сдачи к 22 дек.

5 минут назад

Ответить на вопросы , Кант

Контрольная, Философия

Срок сдачи к 22 дек.

8 минут назад

Выполнить отчет по практике (исследовательская работа) + презентацию.

Отчет по практике, Прикладная информатика в дизайне

Срок сдачи к 27 дек.

9 минут назад

Решить сложную электрическую цепь любым методом

Решение задач, Электротехника

Срок сдачи к 25 дек.

9 минут назад

Начертить 1 разрез и 3 узла

Чертеж, Архитектура

Срок сдачи к 22 дек.

10 минут назад

Необходимо написать вкр тема: разрешение споров в сфере социального...

Другое, Право и организация социального обеспечения

Срок сдачи к 13 янв.

11 минут назад

Сбп мсп

Другое, Русский язык

Срок сдачи к 25 дек.

11 минут назад

Создать игру на простую игру на Unity, в жанре point-and-click

Диплом, Программирование

Срок сдачи к 1 мар.

11 минут назад

Мне нужно сделать эту курсовую работу, я прилагаю пример того

Курсовая, Размерный анализ конструкций и технологий

Срок сдачи к 27 дек.

11 минут назад

Решить тест по Милю Дж. Ст

Контрольная, Философия

Срок сдачи к 22 дек.

11 минут назад

Вариант 4 Долгова Софья (в файле) 20-25 стр

Курсовая, Биофизические основы живых систем

Срок сдачи к 9 янв.

11 минут назад

Ответить на вопросы

Контрольная, Философия

Срок сдачи к 22 дек.

11 минут назад

Разработка элементов корпоративной информационной системы для завода «автоваз» в 1с: erp

Реферат, Корпоративные информационные системы

Срок сдачи к 26 дек.

11 минут назад

Добрый день, в прикрепленных файлах пример прошлогодней кр по данному...

Контрольная, Моделирование и количественные методы анализа в бизнесе

Срок сдачи к 23 дек.

11 минут назад

Ответить на вопросы по Абеляру

Контрольная, Философия

Срок сдачи к 22 дек.

11 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно