Навигация
Розробка технічного завдання
26292
знака
0
таблиц
9
изображений
1 Розробка технічного завдання
Метою курсового проекту є розробка вимірювального перетворювача опір - тривалість імпульсу і його принципової схеми. Також метою даної роботи є придбання навиків аналітичного розрахунку перетворювача по заданим вимогам.
Електронними підсилювачами називають пристрої, призначені для підвищення потужності вхідних електричних сигналів. При цьому процес посилення сигналів здійснюється за допомогою підсилювальних елементів - транзисторів, що володіють управляючими властивостями. Малопотужний вхідний сигнал управляє витратами енергії джерела живлення значно більшого рівня потужності.За призначенням розрізняють підсилювачі напруги, струму і потужності. Підсилювачі потужності забезпечують задане посилення у вихідному ланцюзі як по струму, так і по напрузі.
Залежно від характеру зміни в часі вхідного сигналу розрізняють підсилювачі постійного і змінного струму. Якщо посилення одного підсилювального елементу недостатньо, то в якості навантаження каскаду використовують вхідний ланцюг другого підсилювального елементу і т.д. Підсилювач, що містить декілька ступенів підсилення, називають багатокаскадним.
Розглянуті принципи побудови підсилювальних каскадів використовують при проектуванні інтегральних мікросхем аналогічного призначення. Технологічно такі підсилювачі виконують у вигляді монолітної схеми , що містить всі необхідні елементи в інтегральному виконанні.
Операційні підсилювачі (ОП) в інтегральному виконанні в теперішній час складають основу аналогових інтегральних мікросхем. Операційні підсилювачі призначені для виконання математичних операцій при використовуванні його в схемі із зворотним зв'язком. Проте, область використання ОП, виконаного у вигляді мікросхеми, значно ширше. Тому в теперішній час під ОП прийнято розуміти мікросхему - підсилювач постійного струму дозволяючий будувати вузли апаратури, функції і технічні характеристики яких залежать тільки від властивостей ланцюга зворотного зв'язку, в який він включений.
Основні параметри ОП:
- коефіцієнт посилення напруги - відношення зміни вихідної напруги. В загальному випадку, коефіцієнт посилення ОУ, не охопленого зворотним зв'язком, рівний добутку всіх його каскадів. В теперішній час деяких підсилювачів по постійному струму перевищує 3*106. Проте його значення зменшується із зростанням частоти вхідного сигналу, при цьому сумарна амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) має стільки зламів скільки підсилювальних каскадів в ОП. Кожний каскад на високих частотах вносить фазовий зсув, який впливає на стійку роботу ОП, охопленого негативним зворотним зв'язком (НЗЗ). Стійкої роботи підсилювальних каскадів ОП досягають введенням частотної корекції - зовнішніх навантажень RC-ланцюгів. Для стабілізації двохкаскадного підсилювача звичайно потрібна один ланцюг, трьохкаскадного - два. Багато ОП останніх випусків не вимагають зовнішніх ланцюгів корекції, оскільки в їх схему вже введені необхідні елементи;
- частота одиничного посилення f1 - значення частоти вхідного сигналу при якому значення коефіцієнта посилення напруги ОП падає до одиниці. Цей параметр визначає максимально реалізовувану смугу ідсилення ОП. Вихідна напруга на цій частоті нижче, ніж для постійного струму приблизно в 30 разів;
- максимальна вихідна напруга Uвих.макс - максимальне значення вихідної напруги, при якій спотворення не перевищують заданого значення. У вітчизняній практиці цей параметр вимірюється відносно нульового потенціалу як в позитивну, так і в негативну сторону. В зарубіжних каталогах приводять значення максимального діапазону вихідних напруг, який рівний 2Uвих. Вихідна напруга вимірюється при певному опорі навантаження. При зменшенні опору навантаження величина Uвих.макс зменшується;
- швидкість наростання вихідної напруги Uвих - відношення зміни Uвих від 10 до 90% від свого номінального значення до часу, за який відбулася ця зміна. Параметр характеризує швидкість відгуку ОП на східчасту зміну сигналу на вході, при вимірюванні ОП охоплений НЗЗ з загальним коефіцієнтом підсилення від 1 до 10;
- напруга зсуву Uсм - значення напруги, яка необхідна подати на вхід ОУ, щоб на виході напруга була рівна нулю. Операційний підсилювач реалізується у вигляді мікросхеми із значним числом транзисторів, характеристики яких мають розкид по параметрах, що приводить до появи постійної напруги на виході у відсутність сигналу на вході. Параметр Uсм допомагає розробникам розраховувати схеми пристроїв підбирати номінали компенсаційних резисторів;
- вхідні струми Iвх - струми, що протікають через вхідні контакти ОП. Ці струми обумовлені базовими струмами вхідних біполярних транзисторів і струмами витоки затворів для ОП з польовими транзисторами на вході. Вхідні струми проходячи через внутрішній опір джерела сигналу, створюють падіння напруг, які можуть викликати появу напруг на виході в відсутність сигналу на вході;
- різниця вхідних струмів . Вхідні струми можуть відрізнятися одне від одного на 10.20%. Знаючи різницю вхідних струмів, можна легко підібрати номінал резистора балансування;
- максимальна вхідна напруга Uвх - напруга, що прикладається між вхідними контактами ОП, перевищення якого веде до виходу параметрів за встановлені межі або руйнуванню приладу. В таблицях приводяться значення, в зарубіжній літературі - абсолютні значення діапазону;
- максимальна синфазное вхідна напруга Uвх.сф - найбільше значення напруги, що прикладається одночасно до обох вхідних виводів ОП щодо нульового потенціалу, перевищення якого порушує працездатність приладу. У вітчизняній документації приводять модуль величини Uвх.сф, а в зарубіжній – діапазон;
- коефіцієнт ослаблення синфазного сигналу Кос.сф - відношення коефіцієнта посилення напруги, прикладеної між входами ОП, до коефіцієнту посилення загального для обох входів напруги.
- вихідний струм - максимальне значення вихідного струму ОП, при якому гарантується працездатність приладу. Це значення визначає мінімальний опір навантаження. Дуже важливо при розрахунку комплексного опори навантаження враховувати, що при перехідних процесах включення (виключення) ОП значення або індуктивної складової місткості опори навантаження різко змінюються, і при неправильному підборі навантаження схема може вийти з ладу. Часто замість значення Iвых в документації приводять мінімальне значення опір навантаження Rн.мин. Велика частина ОП, розроблених в останній час, має каскад, що обмежує величину вхідного струму при раптовому замиканні вихідного контакту на шину джерела живлення або нульовий потенціал. Граничний вихідний струм при цьому - струм короткого замикання Iк.з. рівний 25 мА.
Розроблений пристрій призначений для перетворення опору в інтервал часу і може використовуватись при побудові омметрів та вимірювальних пристроїв з резистивними первинними перетворювачами.
Згідно ДСТУ 2681-94 „Метрологія. Терміни та визначення” та ДСТУ 2682-94 „ Метрологія. Метрологічне забезпечення ” даний перетворювач опір – тривалість імпульсу відноситься до вторинних вимірювальних перетворювачів.
Похожие работы
... ється сигнал, який несе інформацію про значення вимірювальної величини. 1. Розробка технічного завдання Метою курсового проекту є розрахунок та визначення технічних параметрів схеми перетворювача ємність-тривалість імпульсу. У даному курсовому проекті необхідно провести розробку структури перетворювача та провести розрахунки елементів вузлів схеми. Заданий діапазон ємності складає від 1 пФ ...
... частот вхідного сигналу 0…20 кГц, амплітуда на виході – 15В, опори навантаження 5 Ом, похибка ≤1%. Необхідно розрахувати значення кожного з елементів схеми перетворювача напруга – тривалість імпульсу та згідно розрахункам вибрати необхідні операційні підсилювачі, транзистори. При проектуванні індуктивних перетворювачів варто звертати увагу на екранування проводів, вибір ізоляції, усунення ...
... амплітуда вихідної напруги 20В, значення опору навантаження дорівнює 4Ом, а також відносна похибка перетворення 1%. Потрібно розрахувати значення кожного елемента схеми перетворювача опір – часовий інтервал та керуючись розрахунковими даними вибрати потрібні операційні підсилювачі, транзистори та діоди. Розробку приладу необхідно провести у два етапи. Перший, розробка функціональної схеми та для ...
... і вказівки до дипломного проектування для студентів спеціальності “Радіотехніка” /Укл. В.О.Дмитрук, В.В.Лисак, С.М.Савченко, В.І.Правда. – К.: КПІ, 1993. – 20 с. 8. Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для вузов. – 2-е изд. – М.: Горячая линия – Телеком, 2001. – 344 с.: ил. 9. Перельман Б.Л. ...
0 комментариев