Реферат Електронні ланцюги і мікросхемотехніка

2.1. Схема перетворювача аналогових сигналів

Розрахунок инвертирующего підсилювача

Коефіцієнт посилення инвертирующего підсилювача дорівнює - 4, потенціал инвертирующего входу приймемо рівним 0 (віртуальна земля), тоді коефіцієнт посилення дорівнює: і за умовою дорівнює -4. Опір R1, виберемо 10кОм, при цьому потенціали инвертирующих входів інтегратора і підсилювача рівні 0 (віртуальна земля), тому R2 = 4 R1, R2 = 40кОм. Резистор R3 забезпечує мінімальне зміщення по постійному струму, його виберемо з умови Ом.

Розрахунок инвертирующего інтегратора

На практиці реалізувати ідеальний інвертуючий інтегратор практично неможливо, тому що завжди існує деякий зсув між входами ОУ, так як на постійному струмі немає зворотного зв'язку, то це невелике зміщення збільшується в коефіцієнт посилення ОУ без зворотного зв'язку (десятки тисяч), що проявляється як поява постійної складової у вихідному сигналі. Отже, при виборі ОУ необхідно також звернути увагу і на цей факт.

Постійна часу інтегрування за умовою, з цього виберемо значення ємності С = 5мкФ, а опір R4 = 10кОм. Опір R4 = R5 = 10кОм. p> Приймемо R6 = R7 = R8 = 10кОм, R9 = R6 | | R7 | | R8 = 3.3кОм

Розрахунок напруг живлення ОУ

Вхідний сигнал має вигляд: , Розглянемо кожен ОУ окремо:

- для підсилювача: звідки видно, що вихідний сигнал змінюється від -10 ... +10 В, напруга живлення ОП можна прийняти 12В.

- для інтегратора:, при самій малій частоті вхідного сигналу:, видно, що вихідний сигнал змінюється від -8 ... +8 В, напруга живлення ОП можна прийняти 10В.

- для суматора:, видно, що вихідний сигнал змінюється від -12.8 ... +12.8 В, напруга живлення ОП можна прийняти 18В. p> Для всіх ОУ можна прийняти U п = 18В. p> Вимоги до ОУ: напруга живлення U П > 18B, вихідний струм I вих > 12мА, швидкість наростання не важлива (Низькі частоти), по можливості мале напруга зсуву, малі струми зміщення. Виберемо ОУ OPA101В - операційний підсилювач зі входами на польових транзисторах з pn переходом, прецизійний.

U П = 10 ... 40В, I вих. max = 45мА, U СДВ = 50мкВ, I см = 10рА. br/>

В якості схеми узгодження з джерелом вхідного сигналу (необхідно забезпечити вхідний опір схеми не менш 100кОм) застосуємо повторювач напруги на OУ OPA101В.

Розглянемо передавальну функцію ідеального перетворювача:

,

В 

Визначимо частоту сполучення, для цього розглянемо 2 випадки:

1. p> 2. br/>

Частоту визначимо як:

В 

Перетворювач на всьому діапазоні частот працює як підсилювач. При подачі синусоїдального сигналу на вхід:

В 

Рис.2.2 Схема аналогового перетворювача в OrCAD

Моделюванням в OrCAD отримаємо Ланчев перетворювача (Рис.2.3)

В 

Рис. 2.3 ЛАЧХ перетворювача в робочому діапазоні частот (1 ... 100Гц)

Побудуємо ЛАЧХ даної передавальної функції в Matlab Simulink

В 

Рис.2.4 ЛАЧХ ідеального перетворювача

В 

Рис.2.5 Вихідний сигнал при подачі синусоїдального вхідного

3. Розробка комбінаційного логічного пристрою

КЛУ реалізує управління об'єктом за допомогою логічного сигналу Y. Станом об'єкта відповідають вхідні комбінації, задані в шістнадцятковому коді:

- включено при 2, 5, 6, А, Е;

- вимкнено при 1, 3, 7, 8, В, С.

Складемо таблицю істинності для заданої функції (Таблиця 3.1).

Таблиця 3.1 Таблиця істинності

HEX

X 1

X 2

X 3

X 4

y

2 3

2 2

2 1

2 0

2

0

0

1

0

1

5

0

1

0

1

6

0

1

1

0

А

1

0

1

0

Е

1

1