регистрация /  вход

Разработка электронного устройства (стр. 3 из 3)

Выходное напряжение усилителя зависит от входных в соответствии с уравнениями:


Резисторы

,
, R4,
выбираем из условия

Принимаем

.

2.11 Расчет компаратора

Компаратор должен обеспечивать на выходе уровень логического нуля для ТТЛ или КМОП при Uвх Î[-1;0.55] В и уровень логической единицы при Uвх Î[0.55;3] В.

Для обеспечения этого условия необходимо подать на инвертирующий вход напряжение

, а на неинвертирующий вход подать Uвх (выходное напряжение операционного усилителя).

Рассчитываем делитель напряжения

и
.

Пусть через резистор

протекает ток;

;


Недостатком компаратора является то, что уровни выходных напряжений, определяемые напряжениями источников питания, обычно не соответствуют логическим уровням цифровых ИМС. Это затрудняет их совместную работу, и требуется специальное согласующее устройство, преобразующее выходные уровни компаратора в логические уровни цифровых ИМС. В данном компараторе необходимо поставить на выходе стабилитрон (обратно включенный), который будет подключен к общей точке. Возьмем стабилитрон КС147А, для которого

При подключении этого стабилитрона отрицательное напряжение будет проходить через него как через обычный диод, а при превышении положительным напряжением величины напряжения стабилизации он будет открыт в обратном направлении и напряжение на выходе не превысит уровня логической единицы для ТТЛ.

Компараторы следует выполнить на операционном усилителе К140УД6 – Для I –IV каналов, и К140УД6Б – для пятого канала

3. Составление кары Карно и ее минимизация

1) составляем карту Карно, располагая по вертикали и горизонтали значения входных переменных таким образом, что при переходе от одного квадрата к другому изменялось значение только одной переменной (по аналогии с кодом Грея);

2) записываем в квадраты карты Карно значение выходных переменных, соответствующей данным наборам значений выходных переменных.

3) описываем обведенные квадраты как произведения входных функций или их инверсные значения;

4) производим минимизацию карты Карно и, используя булеву алгебру, представляем искомую логическую функцию суммой значений соответствующих квадратов;

5) по полученному выражению изображаем принципиальную схему, пользуясь элементами “ИЛИ-НЕ”.

Составим карту Карно по таблице истинности:

Выходная переменная Y Входные переменные
Х1 Х2 Х3 Х4 Х5 Х6
1 0 0 0 1 1 1
1 0 0 1 1 1 1
1 0 1 1 1 0 0
1 0 1 1 1 0 1
1 1 1 0 0 0 1
1 1 1 1 0 0 1
1 1 1 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1

Для остальных наборов X значение Y=0.

Тогда карта Карно выглядит следующим образом:


X4X5X6 X1X2X3
000 001 011 010 110 111 101 100
000 0 0 0 0 0 0 0 0
001 0 0 0 0 1 1 0 0
011 0 0 0 0 0 0 0 0
010 0 0 0 0 0 0 0 0
110 0 0 0 0 0 0 0 0
111 1 1 0 0 0 1 0 0
101 0 0 1 0 0 1 0 0
100 0 0 1 0 0 0 0 0

На основании полученных результатов построим логическую схему.

4. Расчет блока питания

Разработаем трансформаторный источник питания от сети 220В.

Исходные данные:

,
,
.

Рассчитаем ток нагрузки блока питания

Усилитель на биполярном транзисторе


Усилители на ОУ, повторители, компараторы, сумматоры, дифференциатор, интегратор, выбрали из справочника, и их марки К140УД7 и К140УД6Б.

Логические схемы

Общий потребляемый ток

Выберем стабилитрон для источника питания ±15В.

Выбираем 2 стабилитрона КС215Ж с напряжением стабилизации

Для КС215Ж с напряжением стабилизации

Рассчитаем выпрямитель для питания ±15В


Выберем диод Д229В

Выберем стабилитрон для источника питания +90В.

Выбираем Д817Г с напряжением стабилизации

Для Д817Г с напряжением стабилизации

Рассчитаем выпрямитель для питания +90В

Выберем диод Д229Г


Рассчитаем коэффициент трансформации

Рассчитаем мощности, потребляемые всеми усилителями и микросхемами.

Усилитель на биполярном транзисторе:

Усилители на ОУ, повторители, компараторы, сумматоры, дифференциатор, интегратор, выбрали из справочника, и их марка 140УД7

Все резисторы

Так как логические схемы потребляют очень малую мощность, то ею можно пренебречь.

Общая потребляемая мощность

Заключение

Для реализации электронной схемы управления понадобится 6 каскадов усилителей на биполярном транзисторе КТ315Е, 23 операционных усилителей 140УД7, 3 элемента «ИЛИ-НЕ» (К561ЛЕ10), 1 элемент «НЕ» (К561ЛН2), 1 элемент «И-НЕ» (К561ЛА7).


Список литературы

1. В.И. Галкин, А.Л. Булычев, В.А Прохоренко Полупроводниковые приборы. -2-е изд., перераб. и доп.-Мн.: Беларусь, 1987.-285 с.

2. П. Хоровиц, У.Хилл, Искусство схемотехники. В 2 т. Изд. 3-е, стереотип.- М.:1986.- 598 с.,ил.

3. Ю.С. Забродин, Промышленная электроника: Учебник для вузов. - М.: Высш. школа, 1982- 496 с., ил.

4. Сацукевич М. Ф. Справочные данные по электротехнике.- Мн.: Беларусь. 1983.-95с.

5. Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника.-Мн.: Высш. Шк. 1991.-622с.

6. Электронные приборы. В. Н. Дулин, Г. Г. Шишкин М.: 1989. 496 с.

7. Жеребцов И. П. Основы электроники. Л.:-1990.-352 с.

8. Конспект лекций.

9. Интернет.

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ  [можно без регистрации]
перед публикацией все комментарии рассматриваются модератором сайта - спам опубликован не будет

Ваше имя:

Комментарий

Хотите опубликовать свою статью или создать цикл из статей и лекций?
Это очень просто – нужна только регистрация на сайте.

Узнать стоимость написания работы
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!