ژنراتورها می توانند در حالت خود تحریکی یا حالت آماده به کار کار کنند، زمانی که دوره تکرار پالس ولتاژ دندانه اره ای با تحریک پالس ها تعیین می شود.

ولتاژ دندان اره ای نوسانات الکتریکی (پالس) نامیده می شود که از تبدیل منبع انرژی ایجاد می شود. جریان مستقیمبه انرژی ارتعاشات الکتریکی

ولتاژ دندان اره ای- این ولتاژی است که برای مدت معینی متناسب با زمان (به صورت خطی) افزایش یا کاهش می یابد و سپس به سطح اولیه خود باز می گردد (شکل 1).

برنج. 1. پارامترهای PN

ولتاژ دندانه اره می تواند به صورت خطی افزایش یا کاهش یابد و با پارامترهای اصلی مشخص می شود:

مدت زمان مستقیم (کار) و معکوس

دامنه ولتاژ خروجی

دوره تکرار T

سطح ورودی U 0

ضریب غیر خطی E که درجه انحراف ولتاژ دندان اره واقعی را از تغییر ولتاژ طبق قانون خطی مشخص می کند.

V max = در t=0 و V min = در t= t pr - نرخ تغییر ولتاژ دندانه اره به ترتیب در ابتدا و انتهای حرکت رو به جلو.

صرف نظر از اجرای عملی، همه انواع GPN را می توان به عنوان یک مدار معادل واحد نشان داد (شکل 2).

این شامل یک منبع تغذیه E، یک مقاومت شارژ R، که می تواند به عنوان مقاومت داخلی منبع تغذیه در نظر گرفته شود، یک خازن C - ذخیره انرژی، کلید الکترونیکی K و مقاومت دشارژ r با مقاومتی برابر با مقاومت داخلی کلید بسته.

برنج. 2. مدار معادل GPN

کلید در حالت اصلی به بسته شده و روی خازن نصب می شود سطح اولولتاژ

هنگامی که کلید باز می شود، خازن شروع به تخلیه از طریق مقاومت تخلیه می کند r و ولتاژ دو طرف آن به طور تصاعدی تغییر می کند

,

جایی که
ثابت زمانی مدار شارژ خازن است.

در حال حاضر GPN با مقدار کمی از ضریب غیرخطی و وابستگی ناچیز آن به مقاومت بار بر اساس تقویت کننده های یکپارچه ایجاد می شود.

یک ژنراتور مبتنی بر آپمپ معمولاً بر اساس مدار یکپارچه (برای ضرایب غیر خطی کوچک و بار با مقاومت کم) ساخته می شود.

طرح پیشنهادی و نمودارهای کار آن مانند شکل 2 است:

در این مدار، ولتاژ خروجی ولتاژ تقویت شده با opamp در خازن C است. آپ امپ توسط هر دو (R1، R2، منبع E 0) و (R3، R4، منبع E 3) پوشیده شده است. عملکرد GPN با استفاده از ترانزیستور VT1 کنترل می شود

عملکرد GPN با استفاده از یک دستگاه کلید (KU) روی ترانزیستور VT 1 کنترل می شود.

دستگاه کلید را می توان بر روی یک ترانزیستور دوقطبی اجرا کرد که توسط پالس های قطبیت مثبت کنترل می شود.

ترانزیستور (KU) با نیم چرخه های مثبت U در اشباع (باز) و با نیم چرخه های منفی در حالت قطع (بسته) است، در حالی که جلوی ولتاژ دندانه اره در زمان عمل یک پالس منفی در ورودی (KU). در مکث های بین پالس های ورودی، ترانزیستور بسته می شود و خازن با جریان شارژ می شود. از منبع E. و مقاومت R3.

ولتاژ ، که روی خازن تشکیل شده است، به ورودی غیر معکوس تقویت کننده عملیاتی که در حالت خطی با بهره در ورودی غیر معکوس کار می کند تغذیه می شود.

در نتیجه یک ولتاژ در خروجی تقویت کننده ایجاد می شود
، و در مقاومت R4 - ولتاژ برابر با

,

که جریان ایجاد می کند از طریق خازن در همان جهت جریان جریان دارد .

بنابراین، جریان شارژ خازن در مکث های بین پالس های ورودی برابر است

.

همانطور که خازن شارژ می شود، جریان کاهش می یابد و ولتاژ در خازن و در ورودی تقویت کننده عملیاتی افزایش می یابد. اگر بهره در ورودی معکوس بزرگتر از یک باشد، ولتاژ مقاومت R4 و جریان عبوری از آن نیز در حال افزایش هستند. هنگام انتخاب بهره، می توان از خطی بودن بالای ولتاژ دندانه اره اطمینان حاصل کرد.

کار آقای

بیایید عملکرد GPN را با استفاده از مثال مدار خود در نظر بگیریم تا مدت زمان مورد نیاز کورس معکوس را تشکیل دهیم، مدار امیتر ترانزیستور VT 1 را با مقاومت R6 تکمیل می کنیم. مقاومت R5 جریان پایه ترانزیستور را در حالت اشباع محدود می کند. فرآیندهای رخ داده در این طرح را در نظر بگیرید. اجازه دهید یک پالس مدت زمان در ورودی عمل کند ، منجر به باز شدن قفل ترانزیستور می شود. در شرایط افت ولتاژ جزئی در اتصالات باز ترانزیستور، ولتاژ دو سر خازن در زمان اولیه تقریباً برابر با افت مقاومت R6 است.

. (1)

به دلیل بازخورد، جریان کلکتور ترانزیستور است

. (2)

به نوبه خود، جریان از طریق مقاومت های مربوطه توسط عبارات تعیین می شود

,
. (3)

دامنه پالس را کنترل کنید باید بیشتر از

. (4)

در همان زمان، در خروجی مدار یک سطح ولتاژ ثابت برابر با وجود دارد

. (5)

در نقطه زمانی ترانزیستور خاموش می شود و خازن شروع به شارژ می کند. فرآیندهای رخ داده در مدار با معادلات زیر توضیح داده شده است

,

,

. (6)

از (6) می گیریم

اجازه دهید نماد را معرفی کنیم
,
,
، سپس معادله حاصل را می توان به صورت بازنویسی کرد

. (7)

این یک معادله دیفرانسیل مرتبه اول ناهمگن است که حل آن شکل دارد

. (8)

ثابت ادغام را از شرایط اولیه (1) پیدا می کنیم. زیرا در لحظه اولیه زمان
، سپس
بنابراین، (8) را می توان به صورت نوشتاری نوشت

.

سپس ولتاژ خروجی طبق قانون تغییر می کند

(9)

اینجا
همان معنای قبلی را دارد.

از آنجایی که ولتاژ در خروجی سیستم پس از ضربه کار باید برابر با مقدار باشد
، جایی که
دامنه ولتاژ دندانه اره است، سپس با حل (9) نسبت به زمان، به دست می آوریم

. (10)

به طور مشابه برای مدار تخلیه، با در نظر گرفتن اینکه
و
.

2. محاسبه طرح.



برای عملکرد صحیحمدار نیاز دارد که بهره ورودی معکوس بزرگتر از یک باشد. اجازه دهید
یک مقاومت R2 با مقدار اسمی 20 کیلو اهم و سپس R1 = 10 کیلو اهم انتخاب کنید.

بهره را برای ورودی غیر معکوس محاسبه کنید.

لازم است ضریب غیر خطی 0.3٪ ارائه شود، سپس ثابت زمانی شارژ خازن نباید کمتر از مقدار باشد.

3. 

   سپس ولتاژ خروجی طبق قانون تغییر می کند:

4. ,

   پس اگر بپرسید
   ب، سپس
   = 1067

   سپس K \u003d \u003d \u003d 0.014 به شرط اینکه ولتاژ تغذیه در مدار ترانزیستور 15 ولت باشد.

   با در نظر گرفتن نماد به دست آمده قبلا، نسبت مقاومت مقاومت های R3 و R4 را محاسبه می کنیم

   .

   بیایید مقاومت مدار کلکتور ترانزیستور R3 = 10 کیلو اهم را تنظیم کنیم، سپس R4 = 20 کیلو اهم را دریافت می کنیم.

   به نوبه خود، c، بنابراین، ظرفیت خازن حدود 224 pF خواهد بود، ما 220 pF را انتخاب می کنیم.

   بیایید به محاسبه مدار تخلیه ادامه دهیم. برای مدار تخلیه درست است

   . (13)

   فرمول های (11) را به (13) جایگزین می کنیم، با توجه به R6 حل می کنیم و به دست می آوریم

   .

   از این رو، هنگام جایگزینی مقادیر عددی، R6 \u003d 2 میلی اهم است.

   عبارت زمان بازگشت را دریافت کنید

   , (11)

   جایی که
   ,
   ,
   .

   اگر عبارت (9) با توجه به زمان متمایز شود و در C1 ضرب شود، ضریب غیر خطی بودن ولتاژ با فرمول تعیین می شود.

   t p / ،جایی که =RC

   بر اساس مطالعات انجام شده، به محاسبه پارامترها و انتخاب عناصر مدار می پردازیم.

   جریان جاری در لحظه ای که ترانزیستور از مقاومت R6 باز می شود بر اساس استدلال زیر تخمین زده می شود. در لحظه کلید زدن، تمام ولتاژ خازن به مقاومت اعمال می شود، بنابراین جریان از آن عبور می کند.
   uA.

   به عنوان یک کلید می توانید از یک ترانزیستور با پارامترهای مناسب مانند KT342B استفاده کنید. مقاومت R5 که جریان پایه را محدود می کند، حدود 1 کیلو اهم را انتخاب می کنیم. از آنجایی که حداکثر جریان کلکتور 50 میلی آمپر و بهره جریان 200 است، جریان اشباع پایه 250 میکروآمپر خواهد بود، بنابراین، ولتاژ در مقاومت 0.25 ولت خواهد بود. بیایید ولتاژ اشباع پایه-امیتر را 1 ولت فرض کنیم. افت ولتاژ در مقاومت R6، در حداکثر جریان عبوری از R3 و R4 اضافه شده به R6 6.08 ولت خواهد بود. بنابراین، برای باز کردن قفل ترانزیستور و باز نگه داشتن آن به یک پالس با دامنه 8 ولت نیاز است.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

میزبانی شده در http://www.allbest.ru/

وزارت آموزش، علم و سیاست جوانان

منطقه ورونژ

GOBU SPO VO "کالج صنعتی و فناوری اطلاعات Borisoglebsk"

پروژه دوره

رشته: "طراحی دستگاه های دیجیتال"

موضوع: "مولد ولتاژ دندانه ای"

Borisoglebsk 2015.

مقدمه

امروزه گیرنده های تلویزیون جایگاه بزرگی را در دنیای تجهیزات رادیویی الکترونیکی به خود اختصاص داده اند. تلویزیون گسترده ترین حوزه الکترونیک رادیویی است. اکنون هر خانه ای یک تلویزیون دارد و ابتدایی ترین منبع اطلاعات است. هنگام طراحی گیرنده تلویزیون، آنها با ده ها علم و موضوع الکترونیک رادیویی سازگار هستند. و یکی از علوم اصلی "تکنولوژی پالس" و موضوع: "ژنراتورهای ولتاژ یا جریان دندانه". در تلویزیون، اینها اسکنر هستند - افقی و عمودی. ژنراتورهای ولتاژ دندان اره ای (SPG) نیز در جاروهای اسیلوسکوپی استفاده می شوند. از این نوع ژنراتورها در تعمیر، راه اندازی و تنظیم انواع تجهیزات اداری نیز استفاده می شود. موضوع پروژه دوره "مولد ولتاژ دندانه ای" بسیار مهم و مرتبط است، زیرا این دستگاهدر هر محل کار یک تنظیم کننده تجهیزات الکترونیکی ضروری است.

1 . تجزیه و تحلیل آنالوگ های ژنراتور ولتاژ دندانه اره.

1.1 تجزیه و تحلیل ژنراتور ولتاژ اره ای آنالوگ 1

1.1.1 مدار

به عنوان اولین آنالوگ، یک ژنراتور ولتاژ دندانه دار روی ترانزیستورها را در نظر بگیرید

برنج. 1 - نمودار شماتیک GPN

ژنراتور (شکل 1 را ببینید) ولتاژ دندانه اره ای را با خطی بودن خوب فراهم می کند. ولتاژ دندانه اره مستقیماً از خازن C2 گرفته می شود. در مقاومت R2، در لحظه های تخلیه خازن، پالس هایی ظاهر می شود که می توان از آنها برای هماهنگ سازی استفاده کرد.

1.1.2 اصل عملکرد مدار GPN

ترانزیستور T1 ژنراتور با مقاومت R1 در مدار امیتر یک منبع جریان با مقاومت خروجی برابر با چندین مگا اهم است. جریان این منبع خازن C2 را شارژ می کند.

با توجه به امپدانس خروجی زیاد منبع جریان، خطی بودن خوب ولتاژ شارژ تضمین می شود.

هنگامی که ولتاژ در خازن C2 به مقداری می رسد که در آن ترانزیستور unjunction T2 باز می شود، خازن به سرعت تخلیه می شود.

فرکانس تکرار نوسان توسط مقاومت R3 (با تنظیم جریان شارژ خازن C2) کنترل می شود. این فرکانس به نوسانات ولتاژ تغذیه بستگی ندارد، زیرا هم ولتاژی که در آن ترانزیستور T2 باز می شود و هم جریان شارژ به طور متناسب تغییر می کند و تأثیر یکدیگر را بر فرکانس تکرار جبران می کند.

ولتاژ دندانه اره مستقیماً از خازن C2 گرفته می شود. در مقاومت R2، در لحظه های تخلیه خازن، پالس هایی ظاهر می شود که می توان از آنها برای هماهنگ سازی استفاده کرد.

با رتبه بندی قطعات نشان داده شده در نمودار، فرکانس تکرار می تواند در 0.1--4 کیلوهرتز متفاوت باشد. نوسان ولتاژ دندانه اره 10 ولت است، دامنه پالس های ساعت 5 ولت است.

1.1.3 نمودار عملکردی GPN

با تجزیه و تحلیل نمودار مدار، از نظر عملکردی می توان آن را به 3 قسمت اصلی تقسیم کرد.

برنج. 2 - قسمت هایی از نمودار مدار

برنج. 3 - نمودار عملکردی GPN

RFK - تنظیم فرکانس نوسان

IT - منبع فعلی با خروجی. مقاومت چند MΩ

1.2 تجزیه و تحلیل آنالوگ ژنراتور ولتاژ دندانه ارهروی میکروکنترلر

1.2.1 نمودار شماتیک GPN

نمودار شماتیک نشانگر به صورت زیر است:

برنج. 4 - نمودار شماتیک GPN

1.2.2 اصل عملکرد GPN

ولتاژ دندانه اره بر روی خازن C1 تشکیل می شود که جریان شارژ آن توسط مقاومت های R1-R2 و (به میزان بسیار کمتر) پارامترهای ترانزیستورهای آینه فعلی VT1-VT2 تعیین می شود. مقاومت داخلی نسبتاً بزرگ منبع جریان شارژ، به دست آوردن خطی بودن بالای ولتاژ خروجی را امکان پذیر می کند (عکس زیر؛ مقیاس عمودی 10V / div).

پایه ای مشکل فنیدر چنین مدارهایی مدار تخلیه خازن C1 است. معمولاً برای این کار از ترانزیستورهای unjunction، دیودهای تونلی و ... استفاده می شود که در مدار فوق تخلیه توسط ... میکروکنترلر تولید می شود. این امر باعث سهولت راه اندازی دستگاه و تغییر منطق عملکرد آن می شود، زیرا. انتخاب عناصر مدار با تطبیق برنامه میکروکنترلر جایگزین می شود.

برنج. 5 - اسیلوگرام پالس های GPN

ولتاژ C1 توسط یک مقایسه کننده تعبیه شده در میکروکنترلر DD1 نظارت می شود. ورودی معکوس مقایسه کننده به C1 وصل شده است، نه ورودی معکوس به منبع ولتاژ مرجع در R6-VD1. هنگامی که ولتاژ در C1 به مقدار مرجع (تقریباً 3.8 ولت) می رسد، ولتاژ در خروجی مقایسه کننده از 5 ولت به 0 می پرد.

این لحظه توسط نرم افزار نظارت می شود و منجر به پیکربندی مجدد پورت GP1 میکروکنترلر از ورودی به خروجی و تامین سطح منطقی 0 به آن می شود و در نتیجه خازن C1 از طریق ترانزیستور باز به زمین اتصال می یابد. از بندر و نسبتاً سریع تخلیه می شود. در پایان تخلیه C1 در ابتدای چرخه بعدی، خروجی GP1 دوباره به ورودی پیکربندی می شود و یک پالس همگام مستطیلی کوتاه در خروجی GP2 با دامنه 5 ولت تشکیل می شود.

برنج. 6- تخته مدار چاپی GPN arr. سمت

مدت زمان تخلیه و همگام سازی پالس ها توسط نرم افزار تنظیم می شود و می تواند در محدوده وسیعی متفاوت باشد، زیرا میکروکنترلر توسط یک اسیلاتور داخلی با فرکانس 4 مگاهرتز کلاک می شود. هنگام تغییر مقاومت R1 + R2 در 1K - 1M، فرکانس پالس های خروجی در ظرفیت مشخص شده C1 از حدود 1 کیلوهرتز به 1 هرتز تغییر می کند.

ولتاژ دندانه اره در C1 توسط op-amp DA1 تا سطح ولتاژ تغذیه آن تقویت می شود. دامنه ولتاژ خروجی مورد نظر توسط مقاومت R5 تنظیم می شود. انتخاب نوع آپ امپ به دلیل امکان کارکرد آن از منبع 44 ولت می باشد.

ولتاژ 40 ولت برای تغذیه آپ امپ از 5 ولت با استفاده از مبدل پالس روی یک تراشه DA2 به دست می آید. طرح استاندارداز دیتاشیت او فرکانس کاری مبدل 1.3 مگاهرتز است.

ژنراتور بر روی تخته ای به ابعاد 32x36 میلی متر مونتاژ می شود.

تمام مقاومت ها و بیشتر خازن ها سایز 0603 هستند. استثنائات C4 (0805)، C3 (1206) و C5 (تانتالوم، قاب A) هستند. مقاومت های R2، R5 و کانکتور J1 در سمت عقب برد نصب شده اند (شکل 6).

برنج. 7 - برد مدار چاپی اشخاص GPN. سمت

حد فرکانس بالایی در این مدار با زمان تخلیه C1 محدود می شود که به نوبه خود توسط مقاومت داخلی ترانزیستورهای خروجی پورت تعیین می شود. برای سرعت بخشیدن به فرآیند تخلیه، مطلوب است که C1 را از طریق یک ماسفت با مقاومت پایین جداگانه تخلیه کنید.

در این صورت می توان زمان تاخیر نرم افزاری برای تخلیه را به میزان قابل توجهی کاهش داد که برای اطمینان از این امر ضروری است. تخلیه کاملخازن و بر این اساس، ولتاژ خروجی اره تقریباً به 0 ولت کاهش می یابد.

برای تثبیت عملکرد ژنراتور، استفاده از مجموعه ای از دو ترانزیستور PNP در یک بسته به عنوان VT1-VT2 مطلوب است. در فرکانس پایین پالس های تولید شده (کمتر از 1 هرتز)، مقاومت نهایی ژنراتور جریان شروع به تأثیر می کند، که منجر به بدتر شدن خطی بودن ولتاژ دندانه اره می شود. با نصب مقاومت در قطره چکان های VT1 و VT2 می توان وضعیت را بهبود بخشید.

1.2.3 نمودار عملکردی GPN

با تجزیه و تحلیل نمودار مدار، از نظر عملکردی می توان آن را به 4 قسمت اصلی تقسیم کرد.

برنج. 8 - قسمت های عملکردی نمودار مدار GPN

نشانگر میکروکنترلر ولتاژ ژنراتور

بر اساس تجزیه و تحلیل مدار (GPN)، می توانیم نمودار عملکردی دستگاه را ترسیم کنیم.

برنج. 9 - نمودار عملکردی GPN

FPN - شکل دهنده ولتاژ دندانه اره

M - میکروکنترلر

UN - تقویت کننده ولتاژ

IP - مبدل پالس

2 . توسعه یک نمودار عملکردی ساختاریدستگاه دیجیتال

2.1 ساخت یک نمودار عملکردی

بر اساس تجزیه و تحلیل دستگاه های موجود، ما طرح خود را ترسیم خواهیم کرد. نمودار عملکردی به این صورت خواهد بود

برنج. 10 - نمودار عملکردی GPN

DN - تقسیم کننده ولتاژ

TG - Schmitt Trigger

DC - مدار دیود-مقاومت

IT - یکپارچه ساز

2.2 افقسمت های کاربردی دستگاه

تقسیم کننده ولتاژ

برنج. 11 - تقسیم کننده ولتاژ

تقسیم کننده ولتاژ از 2 مقاومت R1 و R2 تشکیل شده است. نیمی از ولتاژ تغذیه از تقسیم کننده ولتاژ به ورودی معکوس op-amp DA1 و ورودی مستقیم op-amp DA2 عرضه می شود. نیازی به منبع تغذیه اضافی ندارد

ماشه اشمیت

ماشه اشمیت روی یک تقویت کننده عملیاتی مونتاژ می شود. و نقش یک شکل دهنده ولتاژ اره ای را ایفا می کند

برنج. 12 - ماشه اشمیت

مدار دیود-مقاومت

با کمک مدار دیود-مقاومت می توانید شکل و فرکانس دلخواه پالس ها را تنظیم کنید.

برنج. 13 - مدار دیود-مقاومت

یکپارچه ساز بر روی یک تقویت کننده عملیاتی مونتاژ می شود

برنج. 14 - یکپارچه ساز

3 . نمودار شماتیک ژنراتور ولتاژ دندانه دار

3.1 نمودار شماتیک ژنراتور GPN

بر اساس واحدهای عملکردی مورد بحث در بالا، می توان یک نمودار شماتیک از ژنراتور GPN ترسیم کرد.

برنج. 15 - نمودار شماتیک GPN

عناصر روی نمودار

R1، R2 - تقسیم کننده ولتاژ

R4، R5، D1، D2 - مدار دیود-مقاومت

R6 - با کمک آن مدار توسط فیدبک پوشانده می شود

C1 - خازن بازخورد

C2 - فیلتر

3.2 شرح طرح GPN

این ژنراتور ولتاژ اره ای را می توان در مدارهای مختلف به عنوان مثال در PWM به عنوان ژنراتور جارویی در دستگاه هایی برای مقایسه ولتاژ، تاخیر زمانی و افزایش پالس استفاده کرد.

مدار نوسانگر در شکل 15 نشان داده شده است. این مدار شامل یک ماشه اشمیت در تقویت کننده عملیاتی DA1، و یک انتگرالگر مونتاژ شده بر روی تقویت کننده عملیاتی DA2 است. هر دو آپ امپ به صورت سری از طریق مدارهای دیود-مقاومت D1، D2، R4، R5 متصل می شوند و با کمک مقاومت R6 مدار توسط فیدبک پوشانده می شود.

نیمی از ولتاژ تغذیه به ورودی معکوس کننده آپمپ DA1 و ورودی مستقیم آپمپ DA2 از یک تقسیم کننده ولتاژ جمع آوری شده روی مقاومت های R1، R2 تامین می شود که امکان عبور از یک منبع تغذیه را فراهم می کند.

رتبه بندی عناصر

3.3 اصل عملکرد GPN

هنگامی که برق روشن می شود، خازن C1 تخلیه می شود، از طریق مدار D2R5 شروع به شارژ می کند و خروجی تقویت کننده DA1 که ولتاژ پایین روی آن برقرار شده است، ترمینال دیگر خازن C1 به خروجی وصل می شود. op-amp DA2 که ولتاژ در آن بالا می رود. به محض اینکه این ولتاژ به آستانه سوئیچینگ ماشه اشمیت DA1 رسید، ماشه سوئیچ می‌شود و ولتاژ خاصی در خروجی آن تنظیم می‌شود که از طریق دیود D1 و مقاومت R4، ابتدا خازن C1 را تخلیه و سپس شارژ می‌کند. قطبیت متفاوت علاوه بر این، روند تکرار می شود و مدار به حالت خود نوسانی می رود.

از آنجایی که مقاومت های R4 و R5 که شارژ و دشارژ خازن C1 از طریق آنها انجام می شود، مقادیر متفاوتی دارند، زمان شارژ و تخلیه خازن به ترتیب متفاوت خواهد بود، ولتاژ دندانه اره در خروجی op-amp DA1. برای مدت طولانی بلند می شود و به سرعت سقوط می کند.

محاسبه فرکانس نوسان

فرکانس سیگنال دندانه اره در خروجی ژنراتور با فرمول تعیین می شود

که در آن F فرکانس در هرتز است.

R3، R6، R4، R5 - مقاومت در اهم؛

C1 ظرفیت خازنی بر حسب فاراد است.

نتیجه

مطابق با وظیفه، یک پروژه دستگاه توسعه داده شد: "مولد ولتاژ دندانه اره ای" که به طور کامل پارامترهای مورد نیاز را برآورده می کند.

این دستگاه شامل:

DN - تقسیم کننده ولتاژ.

TG - ماشه اشمیت.

DC - مدار دیود-مقاومت.

IT - یکپارچه ساز.

در یکی از گره ها فرکانس مدار RC محاسبه شد.

هدف از پروژه درسی با موضوع ” ژنراتور دندانه اره ای.

ولتاژ" با حل مجموعه وظایف به دست آمد، یعنی:

تجزیه و تحلیل آنالوگ های موجود

توسعه نمودار بلوکی.

توسعه یک نمودار شماتیک از دستگاه.

حل وظایف با استفاده از ادبیات فنی و مرجع و همچنین منابع اینترنتی به دست آمد.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. دایرکتوری. مدارهای مجتمع و آنها آنالوگ های خارجی". تحت سردبیری Nefedov A.V. - M. Radiosoft. 1994

2. دایرکتوری. "دیودها، تریستورها، ترانزیستورها و میکرو مدارها برای مصارف عمومی". ورونژ. 1994

3. "الکترونیک" V.I. لاچین، N.S. ساولوف. فینیکس 2000

4. ژمورین د.ن. مبانی ریاضی نظریه سیستم ها: اوچ. توافق - نووچرکاسک، 1998.

5. مولدهای تولید و سیگنال. دیاکونوف V.A.

میزبانی شده در Allbest.ru

اسناد مشابه

دستگاه و مکانیسم عملکرد ساده ترین ژنراتور ولتاژ دندانه دار. نمودار شماتیک ساده ترین GPN. طبقه بندی دستگاه ها با تثبیت کننده های فعلی. توسعه یک نمودار شماتیک از ژنراتور. الگوریتم و برنامه عملکرد.

مقاله ترم، اضافه شده 06/09/2011


مشخصات، پارامترها و اصول ساخت ژنراتورهای ولتاژ دندانه دار با ترانزیستور شارژ و تثبیت کننده جریان. بررسی وابستگی دامنه سیگنال خروجی به ولتاژ تغذیه مدارهای دارای ترانزیستور دوقطبی و اثر میدانی.

مقاله ترم، اضافه شده در 2012/02/27


اصول ساخت ژنراتورها انتخاب و توجیه نمودار مدار ژنراتور ولتاژ دندانه اره (SPG). محاسبه عناصر دستگاه، انتخاب انواع و رتبه بندی. طبقه بندی GPN با تثبیت کننده های فعلی، استفاده از عناصر گسسته.

مقاله ترم، اضافه شده در 2012/06/29


ویژگی های اصلی تکانه. ژنراتورهای تغییر خطی ولتاژ (دندان اره ای)، هدف و دامنه آنها. روشهای خطی کردن ولتاژ دندانه اره الزامات دستگاه مشخصات اصلی و اصل ساخت GPN.

مقاله ترم، اضافه شده در 08/07/2013


فناوری کامپیوتر الکترونیکی. شرح مدار دستگاه، محاسبه ژنراتور فانتاسترون ولتاژ دندانه اره. ژنراتورهای پالس های مستطیلی، ولتاژ تغییر خطی، ولتاژ پله ای، نوسانات سینوسی.

پایان نامه، اضافه شده در 1388/04/17


طراحی نوسان ساز دیجیتال سیگنال های آنالوگ. توسعه نمودار ساختاری، الکتریکی و عملکردی دستگاه، بلوک دیاگرام برای دکمه های نظرسنجی و عملکرد ژنراتور. مدار تقسیم کننده با خروجی به صورت ولتاژ روی یک ماتریس مقاومتی معکوس.

مقاله ترم، اضافه شده 08/05/2011


توسعه یک بلوک دیاگرام یک ژنراتور جاروبرقی. مدار اسیلاتور. مشخصات و پارامترهای اصلی تقویت کننده ها. اعوجاج غیر خطی تقویت کننده ورودی و ولتاژ خروجی. محاسبه بهره توسط توان تقویت کننده.

مقاله ترم، اضافه شده در 2014/12/28


مدار تولید کننده سیگنال مثلثی نمودار شماتیک دستگاه. شرح کار نرم افزار. نوسان ساز ساعت داخلی که توسط یک کریستال خارجی تغذیه می شود. فیلتر کنید فرکانس های پایین. مدار مولد ساعت خارجی.

مقاله ترم، اضافه شده در 2012/01/19


تکنیکی برای طراحی یک ژنراتور بر اساس یک میکروکنترلر، آن است مشخصات فنی. انتخاب و توجیه راه حل فنی. توسعه اصل و مدار الکتریکیدستگاه ها شبیه سازی برنامه در بسته VMLAB، تخمین خطا.

مقاله ترم، اضافه شده 06/13/2010


محاسبه یکسو کننده شبکه، بخش قدرت، انتخاب عناصر یک مبدل تک سیکل. محاسبه پیش تقویت کننده، ژنراتور ولتاژ اره ای. طرحی برای مقایسه و تقویت سیگنال خطا. منبع تغذیه کمکی، ظرفیت خازن.

اصل عملکرد ژنراتور آرامش بر این واقعیت استوار است که خازن از طریق یک مقاومت به ولتاژ خاصی شارژ می شود. به محض رسیدن ولتاژ مورد نظرکنترل باز می شود خازن از طریق مقاومت دیگری به ولتاژی تخلیه می شود که در آن عنصر کنترل بسته می شود. بنابراین ولتاژ خازن به صورت تصاعدی افزایش می یابد، سپس به صورت تصاعدی کاهش می یابد.

می توانید اطلاعات بیشتری در مورد نحوه شارژ و تخلیه خازن از طریق یک مقاومت در لینک بخوانید.

فرکانس های پایین برای به دست آوردن سیگنال های الکتریکی دوره ای با فرکانس پایین با پارامترهای مشخص (شکل، دامنه، فرکانس سیگنال) در خروجی دستگاه طراحی شده اند.

KR1446UD1 (شکل 35.1) یک آپمپ دوگانه همه منظوره است. بر اساس این ریزمدار، می توان دستگاه هایی را برای اهداف مختلف ایجاد کرد، به ویژه نوسانات الکتریکی، که در شکل نشان داده شده است. 35.2-35.4. (شکل 35.2):

♦ به طور همزمان و همزمان پالس های ولتاژ مستطیلی و دندانه ای ایجاد می کند.

♦ دارای یک نقطه وسط مصنوعی برای هر دو آپ امپ است که توسط تقسیم کننده ولتاژ R1 و R2 تشکیل شده است.

ساخته شده در اولین آپ امپ، در دوم - اشمیت با یک حلقه هیسترزیس گسترده (U raCT \u003d U nHT؛ R3 / R5)، آستانه سوئیچینگ دقیق و پایدار. فرکانس تولید با فرمول تعیین می شود:

f =———– و مقدار 265 Gi برای اعداد نشان داده شده در نمودار است. از جانب

برنج. 35.7. پینوت و ترکیب ریز مدار KR 7446UD7

برنج. 35.2. مولد پالس های مستطیلی مثلثی بر روی تراشه KR1446UD 7

با تغییر ولتاژ تغذیه از 2.5 به 7 ولت، این فرکانس بیش از 1٪ تغییر نمی کند.

بهبود یافته (شکل 35.3) پالس های مستطیلی ایجاد می کند و فرکانس آنها به مقدار کنترل بستگی دارد.

برنج. 35.3. مولد موج مربعی کنترل شده

ولتاژ ورودی طبق قانون

وقتی تغییر می کند

ولتاژ ورودی از 0.1 تا 3 ولت، فرکانس تولید به صورت خطی از 0.2 به 6 کیلوهرتز افزایش می یابد.

فرکانس تولید مولد پالس مستطیلی در ریز مدار KR1446UD5 (شکل 35.4) در مقدار ولتاژ کنترل اعمال شده خطی است و در R6 = R7 به صورت زیر تعیین می شود:

فرکانس تولید 5 ولت به صورت خطی از 0 تا 3700 هرتز افزایش می یابد.

برنج. 35.4. ژنراتور کنترل ولتاژ

بنابراین، هنگامی که ولتاژ ورودی از 0.1 به

بر اساس ریز مدارهای TDA7233D، با استفاده از عنصر پایه به عنوان یک پایه، شکل. 35.5، a، می توانید پالس های به اندازه کافی قدرتمند () و همچنین ولتاژها را جمع آوری کنید، شکل. 35.5.

ژنراتور (شکل 35.5، 6، بالا) در فرکانس 1 کیلوهرتز کار می کند که با انتخاب عناصر Rl، R2، Cl، C2 تعیین می شود. ظرفیت خازن انتقالی C میزان و حجم سیگنال را تنظیم می کند.

ژنراتور (شکل 35.5، b، پایین)، یک سیگنال دو رنگ تولید می کند، منوط به انتخاب فردی از ظرفیت خازن C1 در هر یک از عناصر اساسی مورد استفاده، به عنوان مثال، 1000 و 1500 pF.

ولتاژها (شکل 35.5، ج) در فرکانس حدود 13 کیلوهرتز کار می کنند (خازن C1 به 100 pF کاهش می یابد):

♦ بالایی - ولتاژ ژل منفی نسبت به باس معمولی ایجاد می کند.

♦ متوسط ​​- نسبت به ولتاژ تغذیه دو برابر مثبت تولید می کند.

♦ پایین تر - بسته به نسبت تبدیل، یک ولتاژ برابر دوقطبی با جداسازی گالوانیکی (در صورت لزوم) از منبع برق تولید می کند.

برنج. 35.5. استفاده غیرعادی از ریز مدارهای TDA7233D: الف - عنصر اساسی. ب - به عنوان مولد پالس؛ ج - به عنوان مبدل ولتاژ

هنگام مونتاژ مبدل ها، باید در نظر داشت که بخش قابل توجهی از ولتاژ خروجی روی دیودهای یکسو کننده از بین می رود. در این راستا توصیه می شود از Schottky به عنوان VD1, VD2 استفاده کنید. جریان بار مبدل های بدون ترانسفورماتور می تواند به 100-150 میلی آمپر برسد.

پالس های مستطیلی (شکل 35.6) در محدوده فرکانس 60-600 هرتز \ 0.06-6 کیلوهرتز کار می کنند. 0.6-60 کیلوهرتز برای اصلاح شکل سیگنال های تولید شده، زنجیره ( قسمت پایینبرنج. 35.6)، به نقاط A و B دستگاه متصل است.

پس از پوشاندن op-amp با بازخورد مثبت، انتقال دستگاه به حالت تولید پالس های مستطیلی آسان است (شکل 35.7).

پالس های فرکانس متغیر (شکل 35.8) را می توان بر اساس تراشه DA1 ساخت. هنگامی که به عنوان DA1 1/4 از ریزمدار LM339 استفاده می شود، با تنظیم پتانسیومتر R3، فرکانس کاری بین 740-2700 هرتز تنظیم می شود (مقدار خازن C1 در منبع اصلی نشان داده نشده است). فرکانس تولید اولیه توسط محصول C1R6 تعیین می شود.

برنج. 35.8. نوسان ساز قابل تنظیم گسترده بر اساس مقایسه کننده

برنج. 35.7. مولد پالس های مستطیلی در فرکانس 200 هرتز

برنج. 35.6. ژنراتور موج مربعی LF

بر اساس مقایسه کننده هایی مانند LM139، LM193 و مانند آن، موارد زیر را می توان مونتاژ کرد:

♦ پالس های مستطیلی با تثبیت کوارتز (شکل 35.9).

♦ پالس با تنظیم الکترونیکی.

نوسانات پایدار در فرکانس یا به اصطلاح پالس های مستطیلی "ساعتی" را می توان بر روی مقایسه کننده DAI LTC1441 (یا مشابه) مطابق مدار معمولی نشان داده شده در شکل انجام داد. 35.10. فرکانس تولید توسط یک تشدید کننده کوارتز Z1 تنظیم می شود و 32768 هرتز است. هنگام استفاده از یک خط تقسیم کننده فرکانس بر 2، پالس های مستطیلی با فرکانس 1 هرتز در خروجی تقسیم کننده ها به دست می آید. در یک محدوده کوچک، فرکانس کاری ژنراتور را می توان با اتصال موازی یک تشدید کننده با ظرفیت کوچک کاهش داد.

به طور معمول، LC و RC- در دستگاه های الکترونیکی استفاده می شوند. LR- کمتر شناخته شده است، اگرچه دستگاه هایی با حسگرهای القایی می توانند بر اساس آنها ایجاد شوند.

برنج. 35.11. ژنراتور LR

برنج. 35.9. مولد پالس در مقایسه کننده LM 7 93

برنج. 35.10. مولد پالس "ساعت".

آشکارسازهای سیم کشی، پالس و غیره

روی انجیر 35.11 یک ژنراتور موج مربعی ساده LR را نشان می دهد که در محدوده فرکانس 100 هرتز - 10 کیلوهرتز کار می کند. به عنوان اندوکتانس و برای صدا

عملکرد ژنراتور توسط یک کپسول تلفن TK-67 کنترل می شود. تنظیم فرکانس توسط پتانسیومتر R3 انجام می شود.

زمانی که ولتاژ تغذیه از 3 به 12.6 ولت تغییر می کند قابل اجرا است. هنگامی که ولتاژ تغذیه از 6 به 3-2.5 ولت کاهش می یابد، فرکانس تولید بالا از 10-11 کیلوهرتز به 30-60 کیلوهرتز افزایش می یابد.

توجه داشته باشید.

محدوده فرکانس های تولید شده را می توان با جایگزینی کپسول تلفن و مقاومت R5 با یک سلف تا 7-1.3 مگاهرتز (برای یک میکرو مدار) افزایش داد. در این حالت، هنگامی که محدود کننده دیود خاموش است، سیگنال های نزدیک به یک سینوسی را می توان در خروجی دستگاه به دست آورد. پایداری فرکانس تولید دستگاه با پایداری ژنراتورهای RC قابل مقایسه است.

سیگنال های صوتی (شکل 35.12) را می توان K538UNZ انجام داد. برای انجام این کار، کافی است ورودی و خروجی ریزگرد را با یک خازن یا آنالوگ آن - یک کپسول پیزوسرامیک وصل کنید. در مورد دوم، کپسول به عنوان یک انتشار دهنده صدا نیز عمل می کند.

فرکانس تولید را می توان با انتخاب ظرفیت خازن تغییر داد. به صورت موازی یا سری، یک کپسول پیزوسرامیک را می توان برای انتخاب فرکانس تولید بهینه روشن کرد. ولتاژ تغذیه ژنراتورها 6-9 ولت است.

برنج. 35.72. فرکانس های صوتیروی یک تراشه

برای بررسی سریع op-amp، می توان از یک ژنراتور استفاده کرد سیگنال های صوتیدر شکل نشان داده شده است. 35.13. تراشه آزمایش شده DA1 از نوع DA1 یا سایر تراشه‌های با پایه مشابه، در سوکت قرار می‌گیرد و پس از آن برق روشن می‌شود. اگر در شرایط خوبی باشد، کپسول پیزوسرامیک HA1 یک سیگنال صوتی منتشر می کند.

برنج. 35.13. تولید کننده صدا- تستر سیستم عامل

برنج. 35.14. مولد پالس های مستطیلی در OUKR1438UN2

برنج. 35.15. مولد سیگنال های سینوسی در OUKR1438UN2

سیگنال های مستطیلی با فرکانس 1 کیلوهرتز، ساخته شده بر روی تراشه KR1438UN2، در شکل نشان داده شده است. 35.14. سیگنال های سینوسی تثبیت شده با دامنه در فرکانس 1 کیلوهرتز در شکل نشان داده شده است. 35.15.

ژنراتوری که سیگنال های سینوسی تولید می کند در شکل نشان داده شده است. 35.16. این یکی در محدوده فرکانس 1600-5800 هرتز کار می کند، اگرچه در فرکانس های بالاتر از 3 کیلوهرتز، شکل موج به طور فزاینده ای از ایده آل فاصله دارد و دامنه سیگنال خروجی 40٪ کاهش می یابد. با افزایش ده برابری ظرفیت خازن های C1 و C2، باند تنظیم ژنراتور، با حفظ شکل موج سینوسی، به 170-640 هرتز با ناهمواری دامنه تا 10٪ کاهش می یابد.

برنج. 35.7 7. مولد نوسانات سینوسی در فرکانس 400 هرتز