Курсовая работа: Разработка электронного функционального устройства, реализующего передаточную функцию
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Целью настоящего курсового проекта является разработка электронного функционального устройства реализующего заданную передаточную функцию.
Разработка устройства включает в себя проектирование принципиальной электрической схемы, разводку печатной платы, расчёт области нормальной работы и расчёт показателей надёжности.
Дополнительно к разработанному устройству составляется инструкция по эксплуатации.
При курсовом проектировании следует разработать электронное функциональное устройство реализующее переставленный на рисунке 1.1 закон передачи.
Рисунок 1.1 – Структурная схема устройства
1. Разрабатываемое функциональное электронное устройство должно реализовывать заданные передаточные функции с максимально возможной точностью в широком частотном диапазоне (150…510Гц).
2. Устройство должно быть реализовано на элементах отечественного производства, общепромышленного назначения. Входные и выходные сигналы должны соответствовать требованиям ГСП
3. Устройство должно быть выполнено на печатной плате с краевым разъемом. Блок питания находиться вне устройства и не разрабатывается.
4. Каждому элемент у структурной схемы соответствует 1 операционный усилитель. Устройство должно иметь 2 параметра настройки и 2 органа настройки. Органы настройки выполняются на резисторах. Все функциональные конденсаторы принять равными 1 мкФ.
5. Устройство должно иметь выходной каскад - ограничитель выходного напряжения. Уровень напряжения может настраиваться.
6. Рассчитать область нормальной работы устройства.
7. Графическая часть должна содержать:
Указанный в задании закон может быть реализован на операционном усилителе по схеме представленной на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Принципиальная схема звена, реализованного на операционных усилителях
Идеальная передаточная функция такого звена имеет вид
Таким образом, при фиксированном значении номинала конденсатора C1 (1 мкФ) функциональное устройство имеет два параметра настройки: коэффициент усиления (R1) и постоянная времени (R3).
Формирующее устройство на операционном усилителе показано на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Формирующее устройство на операционном усилителе
Идеальная передаточная функция формирующего устройства на операционном усилителе при условиях
Реальная передаточная функция формирующего устройства на операционном усилителе
Реальная передаточная функция найдена путем решения системы уравнений, составленных по закону Кирхгофа
Если устремить и к бесконечности, то мы придем к выводу, что переходная функция совпадает с переходной функцией для идеального варианта.
Следовательно, необходимо выбрать операционный усилитель с как можно большим коэффициентом усиления и входным сопротивлением.
Реальное комплексное сопротивление утечки конденсатора имеет вид
Для структурной схемы, приведенной на рисунке 1.1, идеальная передаточная функция имеет вид
Реальная передаточная функция реального дифференцирующего звена
Подставив (3.4), (3.5) в (3.2) имеем передаточную функцию реального звена
Выбор электронных элементов схемы и конструирование печатной платы
В качестве операционного усилителя выбрана микросхема КР1446УД14 обладающая следующими параметрами:
Входное сопротивление ( ) – 1000 мОм.
Тип корпуса – DIP 201.14-2 (19×6,6 мм).
Рисунок 4.2 – распределение выводов
В качестве конденсатора C1 выбран металлобумажный конденсатор типа C-K-50-80 обладающий большим сопротивлением утечки ( )1 000 000 Ом;
В качестве переменных резисторов применены резисторы типа СП3-18a.
В качестве постоянного резистора выбран малогабаритный резистор с мощностью рассеивания 0,25 Вт (P1-28).
Описание принципиальной электрической схемы
Принципиальная электрическая схема разработанного электронного функционального устройства приведена на листе КАПП.220201.108.Э3 курсового проекта.
Операционный усилитель DA1,DA2,DA3 совместно с элементами C1,R1,R2,R3,R4,R5 образует смешанное звено с заданным видом передаточной функции. При этом подстроечные резисторы R1 и R3 позволяют настраивать, соответственно, постоянную времени и коэффициент усиления звена.
Подключение разработанного функционального устройства выполняется через концевой разъём XC1.
Чертёж печатной платы устройства и сборочный чертёж приведены на листах КАПП.220201.108 и КАПП.220201.108.СБ данного курсового проекта.
Расчёт надёжности проектируемого устройства сводится к определению вероятности безотказной, среднего времени безотказной работы и интенсивности отказа. Вероятность безотказной работы устройства за 1000 часов определена при условии, что закон распределения экспоненциальный, а интенсивность отказов элементов, входящих в устройство, соответствует значениям приведённым в таблице 5.1.
Среднее время безотказной работы устройства
На рисунке 5.1 показана плотность вероятности безотказной работы комплекта.
Рисунок 5.1 – График зависимости вероятности безотказной работы от времени
Расчет области нормальной работы устройства
Расчет АЧХ и ФЧХ реальной и идеальной систем с параметрами R1 и R3
Расчет будем вести используя параметры:
Рисунок 6.1 – График амплитудно-частотной характеристики идеального и реального устройства.
Рисунок 6.1 – График фазово-частотной характеристики идеального и реального устройства.
-область нормальной работы найденная по АЧХ
-область нормальной работы найденная по ФЧХ
Область нормальной работы устройства начинается с
Разработанное функциональное электронное устройство представляет собой реальное дифференциальное звено.
Прибор предназначен для использования лабораторных и производственных условиях.
Длительное хранение устройства должно осуществляться в отапливаемых, хорошо вентилируемых помещениях при температуре от плюс 10 °С до плюс 55 °С, и относительной влажности не более 80%. В воздухе помещений не должно быть пыли, а также газов и паров, вызывающих коррозию.
Устройство рассчитано на работу при температуре от минус 10 °С до плюс 50 °С и относительной влажности до 80%.
Установка собранного и предварительно отлаженного устройства производится при отключённом напряжении питания. Устройство крепится в требуемом месте на 4-х винтах.
Переменным резистором R1 установить требуемый коэффициент усиления устройства, а переменным резистором R3 – постоянную времени дифференцирования.
Полученное устройство можно применять в качестве регулятора с настраиваемыми параметрами Т и К.
В данной работе были изучены возможные схемы использования операционных усилителей, а также получение с помощью них стандартных звеньев.
Название: Разработка электронного функционального устройства, реализующего передаточную функцию
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: курсовая работа
Добавлен 15:42:47 28 декабря 2010 Похожие работы
Просмотров: 122
Комментариев: 14
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Курсовая работа: Разработка электронного функционального устройства, реализующего передаточную функцию
Менле Халах Чавашсем Сочинение 11 Класс
Реферат: Основные методы исследования функционирования нервной системы беспозвоночных
Курсовая работа: Создание санатория в форме унитарного предприятия. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная Работа На Тему Работа Классного Руководителя С Родителями Младших Школьников В Современных Условиях
Методическое указание по теме Технология виноделия
Составление проектов бюджетов
Практическое задание по теме Формула Шеннона. Единицы количества информации: вероятностный и объемный подходы
Рефераты: Риторика
Аутоиммунные Заболевания Животных Реферат
Реферат: Этничность, раса, способ производства: неомарксистская перспектива
Курсовая работа по теме Понятие и основания освобождения от уголовной ответственности
Сочинение Памятник Сергею Есенину
Контрольная работа: Центральные банки
Магистерская Диссертация Страниц
Дипломная работа по теме Антикризисное управление организацией (на примере ООО "Строймаш")
Заключение Сочинение На Тему Дубровский
Предупреждение Чрезвычайных Ситуаций Реферат
Как Написать Тезис К Сочинению
Курсовая работа по теме Технологический процесс регулировки теплового зазора привода клапанов
Реферат: Лазерные средства отображения информации. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Анализ в управлении запасами ОАО "Гастелловское"
Курсовая работа: Малый бизнес в рыночной экономике, его роль и перспективы
Реферат: Общественное богатство: формы, источники и проблемы соизмерения