Введение

ЗАКАЗАТЬ ЖЕВАЧКУ МОЖНО НА ОФИЦИАЛЬНОМ САЙТЕ – ЗАКАЗАТЬ!

ЗАКАЗАТЬ ЖЕВАЧКУ МОЖНО НА ОФИЦИАЛЬНОМ САЙТЕ – ЗАКАЗАТЬ!

ЗАКАЗАТЬ ЖЕВАЧКУ МОЖНО НА ОФИЦИАЛЬНОМ САЙТЕ – ЗАКАЗАТЬ!

ЗАКАЗАТЬ ЖЕВАЧКУ МОЖНО НА ОФИЦИАЛЬНОМ САЙТЕ – ЗАКАЗАТЬ!

ЗАКАЗАТЬ ЖЕВАЧКУ МОЖНО НА ОФИЦИАЛЬНОМ САЙТЕ – ЗАКАЗАТЬ!

ЗАКАЗАТЬ ЖЕВАЧКУ МОЖНО НА ОФИЦИАЛЬНОМ САЙТЕ – ЗАКАЗАТЬ!

Особенностью проектирования аналоговых электронных устройств является то, что одинаково правомерны различные подходы и различная последовательность проведения операций расчета. При этом требуемые характеристики могут быть получены при использовании различных структурных схем, а также при других параметрах элементов, используемых в идентичных схемах. Такая многовариантность является следствием того, что формальная оптимизация параметров элементов и схем представляет собой чрезвычайно сложную задачу, имеющую однозначное решение только в простейших случаях. Поэтому при выборе определенного варианта построения электронного устройства приходится в основном качественно оценивать ряд показателей, плохо поддающихся качественной формализации.

Основной тенденцией в проектировании современных электронных устройств является как можно более широкое использование типовых электронных функциональных микроузлов – интегральных микросхем. И только в случаях, когда заданные в технических условиях параметры и характеристики невозможно обеспечить с помощью интегральных микросхем, следует дополнить их схемами, выполненных на дискретных компонентах. При достаточно большом объеме выпуска и наличии соответствующих технологий может оказаться экономически целесообразным разработать специальные микросхемы частного применения, которые дадут возможность получить требуемые характеристики преобразования [1,2]

Задание (1 вариант)

Разработать измерительный усилитель с входным делителем, с входным активным фильтром. Технические условия приведены ниже.

Спектральное распределение входного сигнала	рис.А
Минимальное входное напряжение, мкВ
Максимальное входное напряжение, В
Число каналов
Входное сопротивление в полосе рабочих частот, MОм	>0,2
Нижняя граница диапазона частот усилителя, Гц
Верхняя граница диапазона частот усилителя, Гц	20 000
Максимальное выходное напряжение, В	1,0
Дополнительный фазовый сдвиг в полосе рабочих частот, не более, град.
Приведенный температурный дрейф нуля, не более, мкВ/град
Минимальное сопротивление нагрузки, Ом
Дополнительная погрешность коэффициента усиления при подключении Rн min, не более, %
Рабочий диапазон температур, ºС	10-60

Рисунок А

Структурная схема:

1. Расчет входной части инвертирующего усилителя:

Инвертирующий усилитель входной части имеет следующую схему:

R_Н = 10 Ом;

R1 = R_вх =210кОм;

К_{у вх} = 2;

R2 = K_у R1 = 2 ∙ 210 =420 кОм;

R3=R2/R1 = 420/210 = 2кОм;

0,5 < U_вх <10В;

U_вх = 1 В;

I_вх = U_вх/R_вх =1/210 = 4,7 мкА = 4700нА;

Подбираем по справочнику операционных усилителей [3] К140УД5А с характеристиками (табл 1.):

Таблица 1 – Характеристики усилителя К140УД5А входной части

ОУ	К В/мВ	Е см мВ	Iвх. нА	DIвх нА	Kсф дб	Eп В
К140УД5А	0,5-	10	5000	1000	50

Ft МГц	V В/мкС	Uдф В	U вых В
			6,5 - 5

2. Расчет выходной части инвертирующего усилителя:

При проектировании выходной части необходимо знать: амплитудные значения выходного напряжения и тока, а также частотный диапазон выходных сигналов.

U_вых=1В;

R_{H min} =10 Ом;

I_H = U_вsх/ R_{H min} = 0,1 А

I_вх > I _нагр (0.1А)

U_вsх > U_вх (1В)

50 Гц < f < 20 000 Гц

Rн = R10 =2 кОм

Примем К_увых =1

R11 = K_увых R10 = 2 ∙ 1 =2кОм;

R12=R11/R10 = 2/2 = 1 кОм;

Под данные характеристики подходит из справочника [3] ОУ К157УД1(табл. 2)

Таблица 2 - Характеристики усилителя К157УД1 выходной части

ОУ

К В/мВ

Есм мВ

U др. мкВ/C

Iвх. нА

DIвх нА

TKdIb нА/C

Kсф дб

Ft МГц

V В/мкС

Uдф В

Uсф. В

Uвых В

Eп В

Iп. мА

Приме- чания

157УД1

50-

0.5

0.5

I вых=300 мА

3. Расчет промежуточной части инвертирующего усилителя:

Схема промежуточной части имеет следующий вид:

Проектирование промежуточной части выполняется исходя из условий получения требуемого коэффициента усиления усилителя Ку:

К_пром = К_{у общ} /(К_вх ∙ К_вых) = 2000/(2∙1) =1000

где К_вх, К_вых, К_пром – коэффициенты усиления входной, выходной и промежуточной частей.

К_{у общ} = U_вых/ U_{вх min}= 1/500 ∙ 10^-6 = 2000

Амплитуда выходного напряжения определяется исходя из уже известных параметров выходного каскада:

U_{вых пром.} = U _вых / К _у._вых = 1/1 = 1В

Определяем, что количество каскадов должно быть два 50 и 20. Поэтому К_{у пром.1} = 20, а К_{у пром.2} = 50.

Примем R4 = 10кОм;

R5 = K_{упром 1} ∙ R4 = 20 ∙ 10 =200кОм;

R6=R5/R4 = 200/10 =20 кОм;

R7 = 20кОм;

R8 = K_{упром 2} ∙ R7 = 20 ∙ 50 =1000кОм;

R9 = R8/R7 = 1000/20 =50 кОм.

Под данные характеристики подойдет из справочника [3] так же как и для входной части ОУ К140УД5А (табл. 1).

Окончательно структурная схема усилителя примет вид:

Список использованной литературы:

1. В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. Электроника и микропроцессорная техника: Учебник для вузов – М.: Высшая школа, 2004;

2. В.Г. Гусев, А.В. Мулик. Аналоговые измерительные устройства: Учебное пособие – Уфа: УГАТУ,1996;

3. http://www.qrz.ru/reference/kozak/oa/oa03.shtml - электронный справочник по операционным усилителям (открытый доступ, дата обращения 27.05.2014г.)

Дата добавления: 2015-05-06