Проектирование устройства, осуществляющего обработку входных сигналов
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
источники тока с заземленной нагрузкой.
В качестве источника постоянного тока в случае плавающей нагрузки можно использовать схему инвертирующего усилителя.
Если по условию работы сопротивление нагрузки должно иметь соединение с общей шиной, то наиболее просто источник постоянного тока выполнить с использованием дополнительного транзистора подключенного на выход ОУ. Кроме всего, введение в схему дополнительного транзистора позволяет на выходе увеличить выходной ток источника, на рисунке 2.11 приведена схема ПНТ с отрицательной поляризацией. В схеме используется n-p-n транзистор.
Принцип построения схемы состоит во введение в схему неинвертирующего усилителя цепи последовательной ООС по выходному току. В качестве датчика выходного тока используют резистор RТ, напряжения на котором при изменении сопротивления нагрузки остается постоянным URт = (Uп- Uвх). Поэтому
Iн = (Uп- Uвх) / Rт(1.10)
На выходе ПНТ нам необходимо получить постоянный ток 0...5 Ма. Напряжение подаваемое на ПНТ однополярное и составляет 0...12,3 В, сопротивление нагрузки равно RН=1 кОм. Для начала определим максимальное напряжение на нагрузке
В
Далее найдем необходимое напряжение питания устройства
При этом должно выполняться условие
Принимаем В, тогда В. Выберем ОУ, удовлетворяющий нашим требованиям:
ОУ-К574Д1; UП= 15 В; Uвых = 10 В; IОУ MAX = 5 Ма.
Определим требуемый коэффициент передачи тока транзистора
Для работы в разработанной схеме выбираем транзистор, который должен отвечать следующим требованиям:
IKMAX?5 Ма; UКЭMAX?UКЭMIN+UHMAX=1,5+5= 6,5 B; PKMAX?UКЭMAXIKMAX = 32,5 мВт; h21Э?1; тип транзистора n-p-n.
Этим требованиям отвечает транзистор КТ-315А: h21Э=10...100; IKMAX=30 Ма; PK=225 мВт; UКЭMAX=30 В.
Найдем сопротивление RT
URт=UП-UHMAX -UКЭMIN=15-5-1,5=8,5 В;T=URт/IH=8,5/(5 10-3)=1,7 кОм.
Ближайший номинал примем 1,6 кОм.
Требуемое входное напряжение Uвх= UП+RТ IН= -15+16005 10-3=-7В.
. ОПИСАНИЕ ОУ
ОУ - К140УД14, там же приведена схема его включения и основные параметры:
коэффициент усиления К, тыс. 50,
напряжения питания Uп, В 5…20,
ток потребления Iп, Ма 1,
средний входной ток Iвх, На 5,
частотная полоса f 1, МГц 0,5,
выходной сигнал Uвых, В 12,
минимальная нагрузка Rн, кОм 1,
зарубежный аналог LM108.
Корпус К140УД14 (рис. 3.1)
Рисунок 3.1 - корпус ОУ К140УД14
Назначение выводов К140УД14 (Корпус 201.14):
,12 - коррекция;
- вход инвертирующий;
- вход неинвертирующий;
- напряжение питания -Uп;
- выход;
- напряжение питания +Uп;
Назначение выводов К140УД14 (Корпус 2):
,8 - балансировка;
- вход инвертирующий;
- вход неинвертирующий;
- напряжение питания -Uп;
- выход;
- напряжение питания +Uп;
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе мы спроектировали и рассчитали аналоговое вычислительное электронное устройство. Проектирование схемы осуществлялось аналитическим методом - сначала была спроектирована блок схема, затем ее отдельные блоки, после чего они все были синтезированы между собой. Расчет аналогово устройства производилось отдельными и частями, после чего они согласовывались между собой.
В результате было получено аналоговое вычислительное устройство соответствующее параметрам данными в задании.