Курсовая

Курсовая Расчет RC-генератора на терморезисторе

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 11.11.2024


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

Факультет информационных технологий

Кафедра электроники

и вычислительной техники

Курсовой проект

по курсу «Электроника и микросхемотехника»

на тему

«Расчет RC-генератора на терморезисторе»

Выполнил: студент группы:

АУк-08-2 Соловъёв Д.С

Руководитель:

Доцент Галушко О.М

Днепропетровск

2009 г.

Содержание

1. Назначение и область применения

2. Общие сведения

3. Описание принципиальной схемы

4. Расчет генератора

4.1 Расчёт элементов в цепи ПОС

4.2 Характеристики нелинейного элемента

4.3 Усилитель мощности генератора

4.4 Выходной делитель напряжения

4.5 Усилитель мощности

Список литературы

1. Назначение и область применения

Проектируемое устройство – генератор синусоидальных колебаний со встроенным усилителем мощности - предназначен для использования в радиотехнике и измерительной технике. Благодаря возможности изменения частоты генератор служит для регулирования, испытания и ремонта различых радиотехнических устройств в лабораторных и производственных условиях (телевидение, радиовещание, акустика, техника связи и т.д.).

2. Общие сведения

RC – генератор гармонических колебаний – представляет собой усилитель, охваченный двумя обратными связями: положительной и отрицательной – рис. 1.

3. Описание принципиальной схемы

RC - генератор синусоидальных колебаний - рис.2 собран на операционном усилителе (ОУ) с фазирующей цепью – положительная обратная свіязь (ПОС) в виде моста Вина и нелинейной отрицательной обратной связью (ООС) на базе терморезистора, лампочки накаливания или полевого транзистора. Плавное регулирование частоты осуществляется при помощи сдвоенного резистора R1 в цепи ПОС.

Нелинейный элемент в цепи ООС обеспечивает баланс амплитуд, при котором начальное значение коэффициента усиления поддерживается равным коэффициенту затухания фазирующей цепи. Следовательно постоянство напряжения на выходе генератора обеспечивается системой автоматического регулирования.

Сигнал с выхода генератора поступает на вход усилителя мощности – один из вариантов эмиттерного повторителя, обеспечивающего разгрузку операционного усилителя.

Таким образом задана следующая схема генератора синусоидальных колебаний на ОУ – рис. 1.


Рис. 1 Схема RC-генератора на ОУ с нелинейной ООС на полевом транзисторе и усилителем мощности.

4. Расчет генератора

4.1 Расчет фазирующей цепи RC – генератора

Частота генерируемого напряжения определяется как

где R = R1 = R2, C = C1 = C2, - значения сопротивлений и ёмкостей в цепи ПОС. (рис.1).

Задавшись сопротивлением можно определить ёмкость C, подставив в (1) частоту f »1,05×fmax. Выбрав значение ёмкости в пределах 30…300 нФ, следует уточнить R//,после чего по той же формуле найти Rmax, подставив f = 0.95×fmin.

Задано fG=500…2000 Гц.

Приняв = 5000 Ом, найдем

Выбрав С = 150 нФ %, уточним

1 1

Rmin = ————— = ——————————— = 4900 OM

2 ·π ·fmax· C 2·3,14·1,05·210·1,50·

При этом:

1 1

Rmax = ———— = ——————————— = 39100 OM

π·fmin· C 2·3,14·0,95·28,5·1,5·

а переменная часть сопротивления

Выбираем сдвоенный переменный резистор 0…35 кОм ±10% и уточняем диапазон частот:

4.2 Характеристики нелинейного элемента

Зависимость для полевого транзистора, включенного по схеме, изображенной на рис. 2, можно построить по уравнению

В эту формулу нужно подставлять абсолютные значения напряжения управления (UУ, B), отсечки (UОТС, В) и начального тока стока (IC.НАЧ, мА); сопротивление канала (RК) будет получено в килоомах


Рис.2. Включение полевого транзистора в качестве нелинейного сопротивления:

а) - схема, б) - зависимость RК(Uy).

4.3 Расчёт сопротивлений в цепи ООС

В установившемся режиме работы генератора коэффициент усиления усилителя равен коэффициенту затухания фазирующей цепи, т.е.

K =γ

Для схемы с симметричным мостом Вина (см. рис. 1), коэффициент усиления:

,

а коэффициент затухания на частоте

.

Обычно k = γ

R3 3

R4 = —— = —— = 1,5 kOM

k- 1 3-1

Если в качестве нелинейного элемента используется терморезистор (рис.2), то, выбрав на вольтамперной характеристике рабочую точку (Uт, Iт), находят сопротивление

UT 6

R3 = RT = —— = — = 3 kOM (8)

IT 2

Точку (UT, IT), через которую проходит динамическая характеристика терморезистора, выбирают по статической характеристике при UT » 0,8U2.

Амплитуда генерируемого напряжения определяется из очевидного соотношения:

(9)

или поскольку и ,то

(10)

откуда

(11)

1.5

UGm = √2·6·(1+ ——) =12.6 B

3

Это напряжение не должно быть больше допустимого для выбранного ОУ (с существенным запасом).

Принимаем , найдем:

Сопротивления R8 и R9 выбирают с таким расчетом, чтобы напряжение управления соответствовало расчетному значению:

где DUÄ »0,6 В - падение напряжения на диоде. Сопротивления R8 и R9 обычно находятся в пределах 30...100 кОм.

Выбираю:

Емкость конденсатора С3 рассчитывают, задавшись постоянной времени

t = (R8+R9)C3, которая должна быть в несколько раз больше периода генерируемого напряжения при минимальной частоте: t = (3..5)/fmin

Принимаю конденсатор:

4.4 Выходной делитель напряжения

Сопротивление делителя напряжения R5 (рис.1) выбирается, по крайней мере, в 4...5 раз меньшее, чем RH. Этим обеспечивается почти линейная зависимость напряжения Uн от перемещения движка делителя.

Принимаю по ряду Е24: R5 = 0,39 кОм

4.5 Усилитель мощности

Простейший усилитель мощности может быть собран на двух транзисторах с разным чередованием переходов – комплементарный эмиттерный повторитель.

Мощность, выделяющаяся на коллекторе транзистора не превышает

Величины:

(19)

где Us= Us1- Us2-напряжение питания;

-эквивалентное сопротивление нагрузки. Оно определяется из соотношения:

Наибольшее напряжение на коллекторе транзистора:

Uкэ.макс= Us = UGm= 12.7 В

Наибольшее значение токов коллектора и базы транзистора:

IК.макс=

IБ.макс=

При выборе транзисторов должны соблюдаться условия:

Рк.макс≥Кз·Рк.макс

Uкэ.макс≥КзUкэ.макс

Iк.макс≥КзIк.макс

FG.макс≤fh21.к / Кз

где Рк.макс, Uкэ.макс, Iк.макс - предельно допустимые значения мощности, напряжения и тока коллектора (паспортные параметры выбранного транзистора);

Кз-коэффициент запаса, который не следует принимать в пределах 1.3...1.5.

Учитывая условия выбираю для усилителя мощности два биполярных транзистора типа: КТ206Б с параметрами:

Список литературы

  1. Руденко В.С., Сенько В.И., Трифонюк В.В. Основы промышленной электроники.- К.: Вища шк., 1985.-400 с.

  2. Аналоговые интегральные схемы: Справочник/ А.Л. Булычев, В.И. Галкин, В.А. Прохоренко.- Мн.: Беларусь, 1995.- 388 с.

  3. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справочник/ Н.Н.Акимов, Е.П. Ващуков, В.А. Прохоренко, Ю.П.Худоренок.- Мн.: Беларусь, 1994. - 591 с.

  4. Терещук Р.М., Терещук К.М., Седов С.А. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства. Справочник радиолюбителя.-К.: Наукова думка, 1988.


1. Реферат Управление иностранными делами 2
2. Реферат Финансово-экономический анализ деятельности ДГРУ АК ПИБ Украины и разработка рекомендаций по пов
3. Реферат Проектирование сигнатурного анализатора
4. Реферат Техногенное воздействие машиностроительного комплекса и металлургии
5. Реферат Оценка конкурентоспособности предприятия на примере ООО Ровена
6. Реферат на тему The Cast Of Amontillado Essay Research Paper
7. Реферат Первые сюжетные игры малышей
8. Реферат Межличностные коммуникативные связи и эффективность управления персоналом 2
9. Контрольная работа Фонетика и слогоделение
10. Реферат на тему Ангіоархітектоніка плаценти людини і структура плацентарного барєра в нормі