Меню Главная Юридпсихология Этика эстетика Электротехника Эктеория Физика Управление персоналом Уголовный процесс Уголовное право Схемотехника Стратегический менеджмент САПР Ресторанно-гостиничный бизнес бытовое обслуживан Реклама и PR Режущий инструмент Неопределено Метрология Матметоды в эк-ке Исторические личности Искусство и культура Информатика Иностранные языки Гражданское процессуальное право Гражданское право Государственное регулирование и налогообложение Сонник Карта сайта Поиск По всему сайту Статьи Комментарии Файлы Форум Гостевая Ссылки Новости	Мостовой RC-генератор синусоидальных колебаний с мостом Вина Диапазон регулирования напряжения смещения ±4 ì   СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ Стабилизированный источник питания вырабатывают два равных выходных напряжения противо­положной полярности с малым уровнем пульсаций. Точ­ное равенство положительного и отрицательного выходных напряжений обеспечивается общим источником опорного напряжения и цепью следящей обратной свя­зи. Два операционных усилителя, входящие в состав стабилизатора, питаются его же выходными напряже­ниями. Выходной ток стабилизатора ограничен макси­мально допустимыми токами коллекторов транзисторов VT4, VT5. Верхняя часть схемы представляет собой обычный последовательный стабилизатор, формирующий выходное напряжение +15 В. Источником опорного напряжения, поданного на неинвертирующий вход операционного уси­лителя DА2, является стабилитрон, питающийся выходным стабилизированным напряжением. На инвертирующий вход ОУ DА2 через делитель R6— R8 поступает выходное напряжение стабилизатора. Разностный сигнал ошибки на выходе DА2 управляет составным транзистором VT2, VT4 таким образом, чтобы минимизировать величину ошибки. Резистор R1 обеспечивает начальное смещение регу­лирующего составного транзистора VT1, VT4, а конден­сатор С1 предотвращает возникновение паразитной ге­нерации. Для обеспечения заданного выходного тока P составного транзистора VT1, VT4 должно быть не менее 400 Вт. Защитный резистор R3 ограничивает выходной ток ОУ в случае короткого замыкания на выходе. Снижение уровня пульсаций выходного напряжения обеспечивается конденсатором С3. В другой части стабилизатора, вырабатывающей вы­ходное напряжение— 15 В, операционный усилитель DА3 работает как инвертирующий усилитель с единичным коэффициентом усиления: резистор R15 является вход­ным, а резистор R16 включен в цепь обратной связи. Поскольку на вход такого усилителя поступает стаби­лизированное напряжение +15 В, то опорное напряже­ние, формируемое стабилитроном  VD6, используется для обеих частей стабилизатора. Благодаря единственному источнику опорного напряжения обеспечивается хорошее слежение за равенством положительного и отрицатель­ного выходных напряжений стабилизатора. Назначение остальных схемных элементов то же, что и в стабили­заторе положительного напряжения. Выходные напряжения стабилизатора устанавливают при помощи потенциометра (резистор R12). Точность установки выходного напряжения —15 В относительно выходного напряжения +15 В определяет­ся соотношением номиналов сопротивлений резисторов R15, R16 и напряжением смещения операционного уси­лителя DА3. Для уменьшения разности между абсолют­ными значениями выходных напряжений стабилизатора можно подобрать сопротивления резистора R15 или R16 или же включить между резисторами R15, R16 потенци­ометр, движок которого должен быть соединен с инвер­тирующим входом операционного усилителя DА3. Этим же потенциометром при необходимости можно устано­вить нужную асимметрию выходных напряжений. Сох­ранение равенства выходных напряжений при изменении температуры окружающей среды достигается установкой резисторов R15, R16 с низким или равным температурными коэффициентами (ТКС), например сопротивления типа ВС. Для обеспечения нормального теплового режима транзисторов VT4, VT5 при максимальных токах нагрузки их необходимо устанавливать на радиаторы. Стабилизированный источник питания обеспечивает выходные напряжения от ± 12В до ± 15В при выходном токе до 500 мА с уровнем пульсаций выходного напря­жения не более 10 мВ. Блок питания Маломощный блок питания предназначен для питания от сети портативных транзисторных устройств,  измерительных приборов и других маломощных устройств. Трансформатор Т1 имеет  коэффициент трансформации равный 1 и служит только как разделительный для создания безопасности пользования блоком питания. Ограничителем сетевого напряжения служит цепочка R1С1. В табл. 3 приведены данные для варианта исполне­ния блока питания. В первом из них на выходе блока при напряжении 9 В можно питать нагрузку, потребляющую 50 мА; во втором варианте при том же напряжении на выходе можно получить ток до 20 мА. В первом варианте блока сердечник трансформатора стержневой, его набирают из Г-образных пластин. Обмотки - размещают на противоположных стержнях. Если при приеме мощных станций будет прослушиваться фон переменного тока, следует перевернуть вилку XI в сетевой розетке либо заземлить общий плюсовой провод блока. Основные параметры                                          Таблица3
Название параметра	Числовое значение	Единица измерения
Ток нагрузки	70	мА
Напряжение на выходе	20	В
Коэффициент ослабления	100	-
Напряжение пульсаций	5	мВ

Стабилизатор выпрямителя защищен от перегрузок вовремя короткого замыкания на выходе или в нагрузке. Для уменьшения

габаритов трансформатор Т1 выполнен на сердечнике из пластин Ш6 при толщине набора 40 мм. Обмотка/ содержит 3200 витков провода ПЭВ-1 — 0,1 с прокладками из конденсаторной бумаги через каждые 500 витков, обмотка // имеет 150 витков ПЭВ-1 — 0,2. Между обмотками / и // намотан один слой провода ПЭВ-1 — 0,1, служащий экраном. Максимальный ток нагрузки (до 120 мА) можно увели­чить, если вместо транзистора МП16 (VT6) установить П213, резисторы R1, R2 и R3 заменить соответственно на резисторы сопротивлением 220 0м, 2,2 кОм

Маломощный блок питания [20] предназначен для питания от сети портативных транзисторных приемников, измерительных приборов и других маломощных устройств. Трансформатор имеет коэффициент трансформации равный ) и служит только как разделительный для создания безопасности пользования блоком питания. Ограничителем сетевого напряжения служит щепочка R1С1. В табл. 4 приведены данные для  блока питания. На выходе блока при напряжении 9 В можно питать нагрузку, потребляющую 50 мА; Блок сердечник трансформатора стержневой, его набирают из Г-образных пластин. Обмотки размещают на противоположных стержнях. Если при приеме мощных станций  будет прослушиваться фон переменного тока, следует перевернуть вилку X1 в сетевой розетке либо заземлить общий плюсовой провод блока.

                                                                   Таблица 4

Условное обозначение

Элемент

Tl

Сердечник 6,5 x 10, окно 25х11 MM, Обмотки содержат по 850 витков провода ПЭЛ диаметром 0,22 мм

C1

2,0х300 В

VT

Д815Г

V2

Д815Г

C2

400,0х15 В

R2

51 0м 0.5 Вт

5. Выбор элементной базы

2.1 Для обеспечения заданной частоты квазирезонанса (¦=2 кГц) (согласно формулы для частоты квазирезонанса RC-генератора -  R1=R2, C1=C2) выбираем,  резистор R1=820 Ом (из ряда Е24) типа МЛТ-0.25. Исходя из формулы (1) ,  типа К53-30.

6. Расчет погрешности прибора

6.1 Расчет неинвертирующего ОУ и анализ его погрешностей

Исходные данные

1)  Кu=70

2)  Uвх.ном.=±450 mV

3)  Rвх.=6 МОм

4)  gприв.=1 %

5)  Диапазон рабочих температур: Dt=±(20±10°C)

Проанализируем погрешность, для чего примем исходную мультипликативную и аддитивную погрешности равными по величине.

                                       (1)

1. Проанализируем аддитивную составляющую погрешности проектируемого ОУ:

1.1 Вычислим погрешность от ЭДСсм.:

есм.=10×10-6 mV

                (2)

Следовательно нет необходимости проводить дополнительную корректировку дрейфа нуля, обусловленную ЭДС смещения.

2. Анализ составляющей погрешности от входных токов.

2.1 Примем погрешность от входных токов равную 0.01%, определим по выражению:

                             (3)

Из этой формулы определим допустимую величину R2, для чего в формулу (3) подставим значение Di=75×10-9 А и  - коэффициент усиления по неинвертирующему входу:

      (4)

2.2 Определим суммарную погрешность от дрейфа нуля (аддитивную погрешность)

            (5)

2.3 Определим величину сопротивления

                       (6)

2. Проанализируем мультипликативную составляющую погрешности

2.1 Вычислим погрешности обусловленные неточностью подгонки резисторов R3, R4. Тогда погрешность от нестабильности сопротивлений резисторов может быть определена:

Пусть DR1=5% от R1 и равна 2100 Ом тогда:

Проанализируем вторую составляющую мультипликативной составляющей погрешности от нестабильности коэффициента усиления ОУ, принимая отношение и в соответствии с формулой:

 (*)

Как видно из формулы (*) изменения кu будет вносить тем меньшую погрешность, чем большее усиление по замкнутому контуру bк (петлевое усиление).

Глубина ООС: 1+bк =

СПЕЦИФИКАЦИЯ

Поз.

обозначение

Наименование

Кол

Примечание

Конденсаторы

C1, С2

К53-30-0.1 мкФ

2

C3

К50-30-0.5 мкФ

1

C4, С5

2.2 мкФ

2

C6

500 мкФ

1

С7, С8

22 мкФ

2

Операционные усилители

D1

К140УД26

D2, D3

К140УД8А

2

Резисторы

R1

МЛТ - 0.25 - 820 Ом

1

R2

МЛТ - 0.25 - 820 Ом

1

R3

МЛТ - 0.25 - 42  кОм

1

R4

МЛТ - 0.25 - 600 Ом

1

R5

МЛТ - 0.25 - 600 Ом

1

R6

МЛТ - 0.25 - 1.2  кОм

1

R7

МЛТ - 0.25 - 1.2  кОм

1

R8

МЛТ - 0.25 - 3.9  кОм

1

R9

МЛТ - 0.25 - 3.9  кОм

1

R10

МЛТ - 0.25 - 1  кОм

1

R11

МЛТ - 0.25 - 10  кОм

1

R12

МЛТ - 0.25 - 4.7  кОм

1

R13

МЛТ - 0.25 - 15  кОм

1

R14

МЛТ - 0.25 - 4.7  кОм

1

R15

МЛТ - 0.25 - 10  кОм

1

R16

МЛТ - 0.25 - 10  кОм

1

Трансформатор

Т1

1

Диоды

VD1

К510А

1

VD2-VD5

К510А

4

VD6

Д814А

1

Транзисторы

VT1

КП304А

1

VT2

КТ315Б

1

VT3

КТ203Б

1

VT4

П701Б

1

VT5

П605А

1

Заключение

На основе  тщательного анализа литературы по данной теме я разработал генератор синусоидальных колебаний с мостом Вина с  использованием современной элементной базы.  Данный тип генераторов позволяет получить синусоидальные колебания в относительно узкой полосе частот. Особым достоинством, которое хотелось бы отметить, является простота и дешевизна изготовления таких генераторов, наряду с хорошими техническими и метрогическими характеристиками

Список использованной литературы:

1. Руденко В.С. Основы промышленной электроники,  - М., 1985, - 640 с.

2. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах, - М., 1988, - 380 с.

3. В.Н. Михальченко Операционные Усилители, - М., 1993,  - 240 с.

4. Гутников В.С. Применение Операционных Усилителей в измерительной технике, - М., 1975,  - 180 с.

Страницы: 1, 2

     Наверх    

© 2009 Все права защищены.