Расчет релаксационного генератора на ИОУ (стр. 2 из 2)

При выборе интегральной схемы операционного усилителя (ИОУ) необходимо обратить особое внимание на тот факт, что во избежании выхода из строя ИОУ требуется выполнение условия

, следовательно, , где - допустимый дифференциальный сигнал.

Выбор резисторов

и с одной стороны должен обеспечивать выполнение вышеуказанного условия для , а с другой стороны – обеспечивать требуемую по заданию длительность генерируемого импульса по формуле (3).

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Опираясь на результаты теоретической части данной работы, выберем ИОУ, удовлетворяющий основным требованиям задания и выбранной схемы реализации мультивибратора, а также произведем расчет отдельных элементов схемы обеспечивающих выполнение требуемых параметров устройства.

Выберем К574УД1 – быстродействующий операционный усилитель с полевыми транзисторами на входе. Обладает высоким входным сопротивлением, большой частотой единичного усиления и высокой скоростью нарастания выходного напряжения.

Допустимые значения параметров:

E=

15, B

U_{вых мах}=

10, В

U_{сф м}=

10, В

К_u=50000

R_вх=10000 МОм

R_вых=1 кОм

V_{u вых}=90 в/мкс

1) Согласно теоретической части работы:

, следовательно

, также

2) Подберем параметры резисторов R₁ и R₂.

Реальные значения

и оказывают влияние на длительность и форму генерируемых импульсов. Однако это влияние незначительно, если

сопротивления резисторов R₁ и R₂ удовлетворяют неравенствам:

Следовательно, R₁ и R₂ должны лежать в пределах от

1 кОм до 10000 МОМ, а также должно выполняться

.

Возьмем

кОм и кОм

условие выполнено.

3) Подберем параметры для времязадающей цепи:

Чем меньше

, тем быстрее происходит перезаряд конденсатора и тем выше частота выходного сигнала.

Однако следует иметь в виду, что при малых значениях постоянной времени может наблюдаться явление возбуждения паразитных колебаний. Для обеспечения устойчивости генерации коротких импульсов целесообразно использовать наиболее рациональный путь – уменьшение коэффициента связи по неинвертирующему входу

при значениях времязадающей цепи, превышающих критическую величину. При этом стабильная работа мультивибратора наблюдается при значениях .

_с

Необходимо подобрать параметры

, и таким образом, чтобы выполнить равенство.

_с.

Выберем

_Ом , _Ом , _Ф учитывая, что на разряд конденсатора времени должно уйти больше чем на заряд.

_с.

_мс.

4) Длительность фронтов выходных импульсов в рассматриваемом мультивибраторе зависят от предельной скорости

_вых нарастания выходного напряжения используемой микросхемы операционного усилителя: , у нас по условию задания _мкс.

условие выполнено.

Длительность фронта выходного импульса

. Чем меньше отношение тем форма импульса ближе к прямоугольной.

3. СПЕЦИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ

№ п/п	Обозначение	Тип	Количество
1		Резистор МЛТ-0,5 – 1.3 кОм 5%	1
2		Резистор МЛТ-0,5 – 3.6 кОм 5%	1
3		Резистор МЛТ-0,5 – 9.1 кОм 5%	1
4		Резистор МЛТ-0,5 – 4.7 кОм 5%	1
5		Конденсатор К1030 – 0.01 мкФ	1
6		Операционный усилитель К574УД1	1

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовой работе был разработан релаксационный генератор на ИОУ с большой скважностью генерируемых импульсов в режиме автоколебания. В процессе ее выполнения получены навыки выбора схемы и ее элементов в зависимости от необходимого результата.

Приобретены знания об основных свойствах интегральных операционных усилителей, используемых при построении импульсных генераторов различного назначения, в частности с использованием в данной курсовой работе ИОУ К574УД1.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. П. М. Грицевский, А. Е. Мамченко, Б. М. Степенский Основы автоматики, импульсной и вычислительной техники. - М.; «Радио и связь», 1987г.

2. П. Хоровиц, У. Хилл Искусство схемотехники-1 – М.; «Мир» 1993 г.

3. Справочник: Интегральные микросхемы. Операционные усилители Том I. – М.; ВО «Наука» 1993г.

ПРИЛОЖЕНИЕ