Курсовая работа: Разработка электронного устройства
Рассчитаем коэффициент усиления по
напряжению.
 ,
Рассчитаем и  :
3
Каскад
Входные напряжения:  
Выходные напряжения: 
Рассчитаем коэффициент усиления по
напряжению.
 ,
Рассчитаем и  :
4
Каскад
Входные напряжения:  
Выходные напряжения: 
Рассчитаем коэффициент усиления по
напряжению.
 ,
Рассчитаем и  :
2.3 Расчет усилителей на ОУ
Необходимо, чтобы усилитель на ОУ преобразовывал
напряжение последующему закону: входному напряжению на 0В должно соответствовать
выходное напряжение 3В, а входному напряжению 1.99В — выходное
напряжение -1В.
Т. е. между входным и выходным
сигналом должна быть следующая выходная зависимость:
Каскад усилителя выполним на базе
дифференциального усилителя на ОУ.
Выходное напряжение усилителя зависит от входных в
соответствии с уравнениями:
При  и
 получаем:
Получаем:
  ;
 .
Принимаем
 ;  .
Так как частота сигналов на пятом
каскаде больше, чем на остальных то для операций с ним выберем операционный
усилитель К140УД5Б, а для всех остальных каналов – К140УД6.
2.4 Расчет сумматора на ОУ
Для сложения сигналов первого и
третьего каналов используем сумматор выполненный на базе операционного
усилителя.
Выходное напряжение усилителя зависит от входных в
соответствии с уравнениями:
Резисторы  ,
 ,  выбираем из условия
Принимаем  и
 .
2.5 Расчет инвертирующего ОУ
Для инвертирования сигнала второго
канала используем инвертирующий операционный усилитель.
Выходное напряжение усилителя зависит от входного в
соответствии с уравнениями:
Принимаем  .
2.6 Расчет операционного усилителя,
выполняющего вычитание сигналов
Для вычитания сигнала третьего канала
из второго, используем операционный усилитель.
Выходное напряжение усилителя зависит от входных в
соответствии с уравнениями:
Принимаем  ,
  
2.7 Расчет дифференциатора на ОУ
Для дифференцирования сигнала второго
канала с постоянной времени τ= 0.0046с
используем дифференциатор на базе операционного усилителя.
Выходное напряжение усилителя зависит от входного в
соответствии с уравнениями:
 .
Отсюда  и  выбираем из условия  .
Принимаем  ,
 .
2.8 Расчет интегратора на ОУ
Для интегрирования сигнала первого
канала с постоянной времени τ= 0.0046с
используем интегратор на базе операционного усилителя.
Выходное напряжение усилителя зависит
от входного в соответствии с уравнениями:
 .
Отсюда  и  выбираем из условия  .
Принимаем  ,
 .
2.9 Расчет сумматора на ОУ
Для сложения сигналов интегратора
первого канала и пятого канала используем сумматор выполненный на базе
операционного усилителя К140УД6Б.
Выходное напряжение усилителя зависит от входных в
соответствии с уравнениями:
Резисторы  ,  , R4,
 выбираем из условия
Принимаем  .
2.11 Расчет компаратора
Компаратор должен
обеспечивать на выходе уровень логического нуля для ТТЛ или КМОП при UвхÎ[-1;0.55] В и уровень логической единицы при UвхÎ[0.55;3] В.
Для обеспечения этого условия
необходимо подать на инвертирующий вход напряжение  , а на неинвертирующий вход подать Uвх (выходное напряжение операционного
усилителя).
Рассчитываем делитель напряжения  и  .
Пусть через резистор  протекает ток;
 ;
Недостатком компаратора является то,
что уровни выходных напряжений, определяемые напряжениями источников питания,
обычно не соответствуют логическим уровням цифровых ИМС. Это затрудняет их
совместную работу, и требуется специальное согласующее устройство,
преобразующее выходные уровни компаратора в логические уровни цифровых ИМС. В
данном компараторе необходимо поставить на выходе стабилитрон (обратно
включенный), который будет подключен к общей точке. Возьмем стабилитрон КС147А,
для которого  При подключении
этого стабилитрона отрицательное напряжение будет проходить через него как
через обычный диод, а при превышении положительным напряжением величины
напряжения стабилизации он будет открыт в обратном направлении и напряжение на
выходе не превысит уровня логической единицы для ТТЛ.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5 |
