Расчет генератора треугольных импульсов

2.5 Расчет генератора треугольных импульсов

Генераторы треугольных импульсов (рисунок 2.4) реализуются на базе генератора прямоугольных импульсов и интегратора. Параметры импульсов:

амплитуда:

частота:

Определим длительность входных импульсов:

.

Определим ток нагрузки входного каскада  и входной ток интегратора из того условия, что:

По справочнику выбираем операционный усилитель DA1 типа К153УД5 с параметрами:

При подаче на вход интегратора постоянного напряжения на его выходе

получаем линейно изменяющееся напряжение:

где .

Принимаем: тогда:

.

Исходя из того, что значение очень мало, принимаем:

резисторы R_8, R₉ типа МЛТ-0,125-100кОм ±10% ,

конденсатор С₇ типа К73-5-0,1мкФ ±5%.

Величина выходного напряжения на выходе интегратора составит:

,

где- входное напряжение ограничителя.

Рисунок 2.4 – Генератор треугольных импульсов

2.6 Расчет разделительной цепи   Разделительная цепь С8, R10 (рисунок 2.5) выполняет две функции: разделяет постоянные составляющие напряжений и уменьшает дрейф операционных усилителей.

Постоянная времени разделительной цепи равна:

и выбирается исходя из условия минимального искажения выходного сигнала:

.

Величина сопротивления резистора R10 по условиям разряда конденсатора не должна быть меньше величины сопротивления резистора R8.

Принимаем: постоянную времени разделительной цепи , а величину сопротивления резистора R10=R8=100(кОм). Тогда величина емкости конденсатора С8 составит:

.

Выбираем конденсатор С8 типа К73-5-1мкФ±10%.

Резисторы R10 типа МЛТ-1-100кОм±10%.

Рисунок 2.5 - Разделительная цепь

2.7 Расчет схемы сравнения

В качестве схемы сравнения напряжения питания U_п и напряжения регулирования U_р (оно же напряжение управления U_у) используем нелинейный режим работы операционного усилителя. Передаточная характеристика операционного усилителя содержит участок положительного и отрицательного насыщения в зависимости от величин входных напряжений на входах: U_вх1, U_вх2. Поскольку коэффициент усиления К_Uоу очень велик, то напряжение переключения (U_вх1 - U_вх2) весьма мало. Выходное напряжение операционного усилителя при ½ U_вх1 - U_вх2 ½> U_пер зависит от того, какое из входных напряжений больше, т.е. операционный усилитель является схемой сравнения напряжений (рисунок 2.6).

Учитывая, что:

напряжение регулирования U_p = U_ВХ1 = ± 3,3(В),

амплитуда треугольного напряжения U_п = U_ВХ2 = ± 3,3(В),

максимальный ток нагрузки I_Н=I_Б1=0,0008(А),

минимальное выходное напряжение U_{н min} = U_БЭ1 = 3(В),

принимаем в качестве схемы сравнения операционный усилитель DA2 типа К153УД5 у которого:

U_вых.max=10(B), I_{вых.мах}=5(мА), R_вых.оу=150(Ом); К_оу=125*10 ³.

Рисунок 2.6 — Схема сравнения СИФУ

Определим напряжение переключения операционного усилителя:

Величина сопротивления резистора R^* определяется из соотношений:

R^*>R_вых.оу=150(Ом);

Принимаем резистор R^* типа МЛТ-0,125-2,4кОм±10%.

Величины сопротивлений резисторов R11=R12 определим из следующих условий:

Принимаем резисторы R11, R12 типа МЛТ-0,5-2,7мОм±10%

Величину сопротивления резистора R13 (делителя напряжения) определим, если примем, что ток делителя напряжения I_д=(5…10)I_вх.оу.

Исходя из этого, принимаем резистор R13 типа СП-0,15-2,4(мОм)±20%.