овільно змінюваний сигнал в послідовність імпульсів, частота яких відповідає частоті опорного напруги. Даний модулятор будується на базі ОУ. Модульований високочастотний сигнал не містить низькочастотних складових, але містить у собі інформацію про низькочастотному вхідному сигналі, яка закладена в змінах амплітуди вихідного сигналу модулятора. У схемі даного АІМ використовуються інтегральний ОУ. Залежно від стану транзистора ОУ працює в режимі инвертирующего (VT насичений) або в режимі віднімаючого (VT закритий) підсилювача. При позитивної полярності напруг U вх і U оп зв'язок між вхідним і вихідним сигналами модулятора можна отримати із співвідношення:
, при
У наступний напівперіод напруг Uвх і Uоп:
,
т.е. полярність напруг U вих не змінюється.
Обмежимо максимальну вихідну напругу на виході схеми значенням:
.
Потужність розсіювання на резисторах:
,
тоді тип резисторів С2-23-0,125-10 кОм.
Потужність розсіювання на резисторах:
,
тоді тип резисторів С2-23-0,125-20 кОм
Знаходимо максимальний струм навантаження, а з нього максимальні струми, що протікають в транзисторі:
,
Для того щоб транзистор знаходився у відкритому стані досить мати з частотою 400 Гц . Звідси:
Вхідний опір транзистора:
За стандартним ряду вибираємо.
Потужність розсіювання на резисторі:
,
тоді тип резистора С2-23-1,0-1,2 кОм
В якості транзистора VТ1 можна використовувати транзистор типу КТ815Г, параметрами якого є:
3.3 Розробка віднімаючого пристрої
Для того щоб сигнал на виході з датчика не змінювався, необхідно, щоб вхідний опір віднімаючого підсилювача було більше опору термопари. Опір термопари дорівнює 100 Ом. Для спрощення функціональної та структурної схеми приладу коефіцієнт передачі зробимо рівним 10, як результат ми нехтуємо попереднім підсилювачем, який призначений для посилення сигналу, що подається на АІМ. Тому приймаємо: R1=R2=1 кОм, а Roc=R3=10 кОм.
Малюнок 3.3 - Схема віднімаючого пристрої на базі ОУ типу 14ОУД13
Віднімає підсилювач в даному курсовому проекті застосовується для вирахування двох напруг (вимірюваного і компенсуючого). Він побудований на базі ОУ типу 140УД13 на малюнку 4.3, який має такі характеристики: має малим напругою зміщення, великим вхідним і малим вихідним опором, порівняно низьким коефіцієнтом посилення по напрузі: UВХсм=20 мкВ; IВХсм=0.1 мА; IВХсд=0.03 мА; Rвх=100 МОм; Rвих=5 кОм; ки=15, де: IВХсм - вхідний струм зміщення, IВХсд - струм зсуву нуля, UВХсм - вхідна напруга зсуву. Розрахунок вичітателя почнемо з визначення вхідних умов:
UA=UB; R1=R2=1 кОм; Roc=R3=10 кОм. З цього випливає:
, а, звідки
=.
Зв'язок вхідного і вихідного сигналів підсилювача можна отримати з вищенаведеного співвідношення. Коефіцієнт підсилювача даної схеми дорівнює 10, так як U вих=UBX2 - UBX1; К=ROC/R1=10.
3.4 Вибір і розрахунок елементів блоку живлення
Блок живлення, електрична схема якого показана на малюнку 4.4, повинен видавати напруга живлення ОУ ± 15В. Споживаний струм даного блоку дорівнює 100мА. Розроблений блок живлення містить три ОУ К150УД6, споживаних по 3мА струму і один ОУ К140УД13, споживаний 2мА струму. Отже, загальний струм блоку живлення дорівнює:.
Малюнок 3.4 - Електрична схема блоку живлення
Для обчислення ємностей фільтрів і еквівалентний опір навантаження:
.
.
Нехай. Падіння напруги на стабілітронах і вважається рівним.. З цієї умови вибираємо стабілітрон марки KS216Ж:. Резистори й розраховуються за формулою:
, де.
.
Діоди для моста вибираємо за наступними параметрами:
), звідси випливає, що;
), звідси випливає, що.
Вибираємо діоди: КД520А,.
Напруга на 2-й і 3-й обмотках трансформатора одно
.
Коефіцієнт перетворення трансформатора дорівнює:
.
Так як, то.
Потужність трансформатора визначається за наступною формулою:
, значить.
Транзистори, що використовуються в даній електричній схемі блоку живлення, вибираються за наступними параметрами:
КТ315Б:; ;;.
КТ361Б:; ;;.
3.5 Розрахунок і вибір потенціометричного датчика
В якості датчика використовуємо потенциометрический датчик. Потенциометрический датчик (рисунок 4.5) являє собою змінне електричне опір, величина вихідної напруги якого залежить від положення токоз'ємн...
