Стробируемый двухпороговый компаратор c третьим состоянием
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
еля, то предельная частота входной и выходной схем должна быть раз больше.
Величина коллекторного сопротивления вычислится по формуле
,
Барьерную емкость выбираем в промежутке .
Пусть , тогда :
Пусть статическая крутизна транзистора равна:
, ,
Для получения существенной обратной связи выбираем сопротивление эмиттера:
,
Статическая крутизна входного каскада равна:
В результате коэффициент усиления по напряжению равен:
Предельная частота входных транзисторов рассчитывается через предельную частоту усиления, по соотношению:
Для дальнейшего расширения частотного диапазона можно подсоединить конденсатор между эмиттерными выводами, или индуктивность последовательно с RК. Рассчитаем точку покоя (Рисунок 11) - ток и напряжение входной и выходной цепи при напряжении на входе равном нулю:
Рисунок 11 - Расчет точки покоя усилителя
Пусть выходное напряжение (рисунок 14) равно:
Тогда ток источника тока (ИТ - предназначен для задания тока покоя (точки покоя) транзисторов - он определяет точку покоя выходной цепи) равен:
Кроме того, с помощью источника тока появляются свойства деления входного напряжения пополам и отсутствует реакция на синфазный (сигнал наводок) входной сигнал.
Тогда, в соответствии с рисунком 13 и 14, напряжение на базе второго каскада равно:
Уравнение баланса напряжение (II Закон Кирхгофа) запишем в следующем виде (рисунок 13):
Тогда для делителя напряжение на сопротивлениях R4 иR5получим:
Найдем значения данных сопротивлений: предварительно зададимся одним из сопротивлений. Пусть R2=100(Ом), тогда в соответствии с формулой получим:
В результате расчетов - все полученные значения удовлетворяют требуемым значениям параметров: частота сопряжения, коэффициент усиления, напряжение питания и др.
Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ
Входной каскад каскодной схемы может быть представлен линейным звеном первого порядка с частотой сопряжения . При этом коэффициент усиления в статическом режиме условно относят ко входной цепи. Следовательно:
Выходной каскад:
Рисунок 11-Представленные в качестве звеньев Iпорядка входной и выходной каскады
Порядок построения ЛАЧХ:
.Рассчитаем величину .
.
Откладываем эту величину на оси ординат и проводим через нее горизонтальную штриховую линию.
.Рассчитаем и отмечаем на логарифмической оси частот. Проводим штриховую вертикальную линию до пересечении с .
.Проводится прямая линия по двум точкам, являющаяся ЛАЧХ входного сигнала, до частоты .
.Влево и вправо от частоты по оси абсцисс откладывается декада и проводится вертикальная штриховая линия.
.Откладываем 20 дБот точки А вниз, ставим точку и по двум точкам проводим прямую линию. Она является лианеризованной ЛАЧХ входного каскада для частоты больше .
Построение ЛАЧХ выходного каскада осуществляется аналогично.
Так как , то
То есть ЛАЧХ выходного звена совпадает с осью абсцисс до частоты .
Суммируя алгебраически обе ЛАЧХ получаем суммарную ЛАЧХ с наклоном -40 дБ/дек. (Приложение Б)
Заключение
Подведем итог выполненной работы, в процессе которой был спроектирован стробируемыйдвухпороговый компаратор, удовлетворяющим заданным параметрам:тип логики, тактовая частота логических элементов, коэффициент усиления, частота сопряжения.
Для этого был произведен литературный обзор существующих компараторов, способов реализации компараторов на ОУ. Были подробно описаны принципы действияпервого промышленного интегральногокомпаратора ?А710 и двухпорогового компаратора, реализованном на одном ОУ, а так же спроектированного компаратора.
Был проведен расчет параметров компаратора, спроектированного на широкополосном ОУ.
В графической частиприведены диаграмма входных и выходных сигналов, ЛАЧХ и ЛФЧХ каскадов компаратора (ОУ). Последовательность построения ЛАЧХ и ЛФЧХ приведена в пункте 2.2 данного курсового проекта.
В ходе литературного обзора были сделаны следующие выводы.
Компараторы находят широкое применение: являются составной частью устройств автоматического контроля, АЦ-преобразования, стабилизации источников питания (в качестве усилителей ошибки), сдвига уровня логических сигналов. Перечень применений компараторов на этом не исчерпывается.
Любой ОУ может быть использован в качестве компаратора, однако специально спроектированные компараторы удобнее для применения, в силу некоторых особенностей компараторов по сравнению с ОУ.
.Несмотря на то, что компараторы очень похожи на операционные усилители, в них почти никогда не используют отрицательную обратную связь, так как в этом случае весьма вероятно (а при наличии внутреннего гистерезиса - гарантировано) самовозбуждение компараторов.
.В связи с тем, что в схеме нет отрицательной обратной связи, напряжения на входах компаратора неодинаковы.
.Из-за отсутствия отрицательной обратной связи входное сопротивление компаратора относительно низко и может меняться при изменении входных сигналов.
.Выходно?/p>