Разделы

Анализ технического задания

Вариант 8-5-2

Требуется рассчитать генератор на операционном усилителе.

4кГц

Uвых. max

10 В

20мкс

Tокр. ср.

±50 °C

±5%

Во второй части курсовой работы необходимо дать описание интегральной схемы К572ПА2.

Техническое задание накладывает ограничения на выбор ОУ.

. Принцип работы схемы

Рассмотрим принцип действия схемы генератора на основе ОУ (рис. 1)

а) б)

в)

Рис. 1. Генератор на основе ОУ(а), передаточная характеристика инвертирующего компаратора (б) и временные диаграммы выходных напряжений схемы (в)

генератор операционный усилитель мультивибратор

Генератором электрических колебаний называется устройство, преобразующее энергию источника постоянного тока в энергию переменного тока требуемой формы. Схема генератора на ОУ приведена на рис.1(а) . В данном случае ОУ охвачен двумя цепями ОС: положительной с коэффициентом передачи bПОС=R2/(R1+R2) и отрицательной с bООС=1/RООС (СOOC+1). Рассмотрим процессы, происходящие в схеме при условии Uвыхmax=|-Uвыхмах|. Для этого воспользуемся передаточной характеристикой усилителя относительно его инвертирующего входа рис1(б). Очевидно, что в случае ОУ выполняет функции инвертирующего компаратора напряжения.

Предположим, что в момент t0 на схему подано напряжение питания. Так как усилитель охвачен цепью безынерционной ПОС, а напряжение на его инвертирующем входе Uвхи=UcOOC=0, на выходе ОУ равновероятно может установиться любое из его максимально возможных напряжений.

Допустим, что uвых0=Uвыхмах. Тогда входное напряжение ОУ примет значение

UвхОУ=Uвхи-Uвхн=-bПОСUвыхмах<0, (1.1)

что подтвердить положительную полярность его выходного напряжения. Согласно характеристике рис. 1(б), это состояние схемы можно было бы считать устойчивым состоянием равновесия. Однако после появления на выходе ОУ напряжения положительной полярности Uвыхмах начинается процесс заряда конденсатора Cоос. Напряжение на инвертирующем входе усилителя начнет повышаться. Этот процесс идёт с постоянной времени заряда и сопровождается увеличением входного напряжения ОУ.

(1.2)

В момент, когда напряжение на инвертирующем входе ОУ достигает значение UвхИ=bПОСUвыхмах (при этом UвхОУ=0), выходное напряжение усилителя изменит свою полярность, уменьшившись до Uвых1=-Uвыхмах. Напряжение на инвертирующем входе уменьшится до UвхИ=-bПОСUвыыхмах, а входное напряжение усилителя увеличится до UвхОУ=2bПОСUвых>0.

Новое состояние схемы также будет квазиустойчивым. Изменение полярности выходного напряжения ОУ вызовет перезаряд конденсатора СООС. В результате этого с течением времени входное напряжение усилителя UвхОУ будет уменьшаться, и в момент, когда Uвх ОУ=0 (UвхИ=-bПОСUвыхмах), произойдёт очередное переключение схемы и процесс повторится.

Таким образом, на выходе ОУ будет формироваться переменное напряжение uвых1 прямоугольной формы. Форма напряжения на конденсаторе uвых2, составленная из начальных участков экспоненциальных процессов его перезаряда, будет приближаться к треугольной. На рис. 1(в) представлены временные диаграммы выходных напряжений.

Перейти на страницу: 1 2 3

Другие материалы

Проектирование кабельных сетей на перегоне и станции
На железнодорожном транспорте используются самые различные устройства автоматики, телемеханики и связи. Четкое и бесперебойное функционирование этих устройств в значительной степени зави ...

Разработка методики расчета и программы для исследования параболической антенны с полосковым облучателем
В данной дипломной работе было целью разработка методики расчета и программы для исследования параболической антенны с полосковым облучателем. Назначение антенны - прием передач спутнико ...

Расчет элементов блоков радиоэлектронной аппаратуры
Курсовая работа по учебной дисциплине "Эксплуатация АСУ" предназначены для закрепления лекционного материала и привития студентам практических навыков в решении ...

Копирайт 2020 : www.ordinarytech.ru