Мостовой RC-генератор. Реферат. История техники.
🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Мостовой RC-генератор
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Мостовой RC- генератор
синусоидальных колебаний с мостом Вина
Эти генераторы отличаются от релаксационных тем, что в
их состав входят электрические цепи или компоненты, обладающие резонансными
свойствами. Благодаря им условие возникновения автоколебаний (к у ³1, j пот =0.2p) выполняется только в узкой полосе частот. Компоненты с резонансными
свойствами или соответствующие резонансные цепи могут быть установлены в
межкаскадных цепях усилителя или в цепях, создающих положительную или
отрицательную обратную связь. Причем параметры выбирают так, чтобы условия
возникновения выполнялись только в узкой полосе частот D¦ при всех
колебания усилителя и цепи ООС.
В диапазонах низких, звуковых и радиочастот в качестве
резонансных цепей и компонентов применяют RC-цепи,
LC-контуры, кварцевые резонаторы, электромеханические
колебательные системы (например, камертоны и др.)
Избирательные RC-цепи имеют
сравнительно пологие фазо- и амплитудно-частотные характеристики петлевого усиления.
Поэтому, если коэффициент усиления больше единицы, даже на небольшую величину,
условия возникновения автоколебаний выполняются в сравнительно широкой полосе
частот D¦. При этом форма выходного сигнала существенно отличается от
синусоидальной. Поэтому у автогенераторов с резонансными RC-цепями
(RC-генераторов) приходится вводить дополнительные цепи
автоматического регулирования коэффициента усиления.
В RC-генераторах выходное напряжение практически повторяет
форму тока, создаваемого усилителем.
низкие массо-габаритные показатели;
Диапазон частот автоколебаний от долей герц до
нескольких сотен килогерц.
Существенные искажения формы автоколебаний (К г >10.5%)
Разрабатываемый в данной курсовой работе прибор
предназначен выполнять функцию генерации синусоидальных колебаний. В генераторе
обеспечена автоматическая регулировка уровня усиления колебаний. Применение
высокоточного (прецизионного) усилителя обеспечивает высокую точность и хорошую
стабильность работы схемы генератора. Большое внимание уделено описанию
принципа работы схемы генератора синусоидальных колебания с мостом Вина. Разработка
подобных генераторов на современной элементной базе является весьма
перспективным направлением в электронике.
The instrument, developed in the given course
operation, is intended to execute the function of generation of sine wave
oscillations. In the generator the automatic adjustment of a level of
amplification of oscillations is supplied. The application precision of the
amplifier provides high accuracy and good stability of operation of the circuit
of the generator. The large attention is given to the description of a
principle of operation of the circuit of the generator of a sine wave
oscillation with the bridge Fault. The development of similar generators on
modern element base is a rather perspective direction in electronics.
3. Выбор, обоснование и описание работы схемы
электрической принципиальной генератора с мостом Вина.
Как известно, частота автоколебаний в таком генераторе
определяется формулой (1),
а затухание в частотно-зависимой ветви обратной связи
на частоте
Для улучшения формы кривой выходного напряжения частотно-независимую
ветвь ООС в мосте Вина обычно выполняют инерционно-нелинейной. [4]
Нужный характер нелинейности обеспечивается тогда,
когда с ростом амплитуды сигнала уменьшается сопротивление R 3 или увеличивается сопротивление R 4 . Поэтому в качестве R 3 используется
полупроводниковый терморезистор. В качестве инерционно-нелинейного резистора
применяют переход сток-исток полевого транзистора, на затвор которого подают
выпрямленное и сглаженное выходное напряжение генератора.
В устройстве реализована двухступенчатая цепь ООС.
Первая ступень: резистор R 3 и
полевой транзистор, вторая ступень: резисторы R 4 , R 5 .
При в
устройстве возникают автоколебания, частота которых определяется формулой (1).
Обычно используют в частотно-зависимой ветви моста Вина R 1 =R 2 =R, C 1 =C 2 =C,
а частоту автоколебаний: f 0 =1/(2pRC), причем
автоколебания возникают при условии, что коэффициент усиления усилителя,
состоящего из ОУ и резисторов R3,
R4, больше чем три, иначе говоря, должно
быть выполнено условие R 3 /R 4 >2.
Установившиеся автоколебания в замкнутой цепи возможны
только при условии точного равенства единице единичного коэффициента петлевого
усиления на частоте f 0 .
Но, для возникновения автоколебаний
нужно, чтобы в начале коэффициент петлевого усиления был более 1. После
возникновения автоколебаний их амплитуда стабилизируется в конечном счете на
таком уровне, при котором за счет нелинейного элемента в петле коэффициент
уменьшается до 1. Если не предпринимать специальных мер, то упомянутая
нелинейность проявится в амплитудной характеристике ОУ, в этом случае форма
автоколебаний может заметно отличаться от синусоиды.
Нужный характер нелинейности обеспечивается тогда,
когда с ростом амплитуды сигнала падает сопротивление R 3 или
растет сопротивление R 4 .
При построении генераторов с частотно-зависимыми
цепями, обеспечивающими на частоте автоколебаний сдвиг фазы, равный p, удобно использовать потенциально-токовые разновидности избирательных
цепей. Такие цепи предназначены для использования совместно с усилителями,
имеющими малые входное и выходное сопротивление. [2]
4 .
Описание схемы операционного
усилителя и его параметры .
К140УД26 - широкополосный прецизионный операционный
усилитель со сверхнизким значением входного напряжения шума, высоким
коэффициентом усиления напряжения. Внутренняя частотная коррекция отсутствует.
Рис. 1 Принципиальная схема операционного усилителя
140УД26
Электрические параметры (при U п =±15 В, R Н =2 кОм, Т=+35°С)
Максимальное синфазное входное напряжение
Выходное сопротивление при разомкнутой цепи ООС
Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики
представлены на рис.2.
Схема построена по двухкаскадной технологии. Первый
каскад совмещает исполнение двух функций. Во-первых, функцию дифференциального
усилителя с симметричным входом и выходом по усилению разностного входного
сигнала. Для подавления синфазного входного напряжения в эмиттерную цепь
дифференциального каскада, построенного на составных биполярных транзисторах,
включен БТ. Для сравнения привожу схему электрическую принципиальную
зарубежного аналога (ОР-37А) отечественного усилителя К140УД26.
Малошумящий быстродействующий прецизионный
операционный усилитель ОР-37А
Рис.3 Схема электрическая принципиальная операционного
усилителя ОР-37А
Таблица 2 Электрические параметры (при V s =15В,
Т А =25°С) Электрические параметры
Входное сопротивление для диф-х сигналов
Входное сопротивление при разомкнутой ООС
Диапазон регулирования напряжения смещения
Стабилизированный источник питания вырабатывают два
равных выходных напряжения противоположной полярности с малым уровнем
пульсаций. Точное равенство положительного и отрицательного выходных напряжений
обеспечивается общим источником опорного напряжения и цепью следящей обратной
связи. Два операционных усилителя, входящие в состав стабилизатора, питаются его
же выходными напряжениями. Выходной ток стабилизатора ограничен максимально
допустимыми токами коллекторов транзисторов VT4, VT5.
Верхняя часть схемы представляет собой обычный
последовательный стабилизатор, формирующий выходное напряжение +15 В. Источником
опорного напряжения, поданного на неинвертирующий вход операционного усилителя DА2,
является стабилитрон, питающийся выходным стабилизированным напряжением. На
инвертирующий вход ОУ DА2 через делитель R6— R8
поступает выходное напряжение стабилизатора. Разностный сигнал ошибки на выходе
DА2 управляет составным транзистором VT2, VT4 таким
образом, чтобы минимизировать величину ошибки.
Резистор R1 обеспечивает начальное
смещение регулирующего составного транзистора VT1, VT4, а
конденсатор С1 предотвращает возникновение паразитной генерации. Для
обеспечения заданного выходного тока P составного транзистора VT1, VT4
должно быть не менее 400 Вт. Защитный резистор R3 ограничивает
выходной ток ОУ в случае короткого замыкания на выходе. Снижение уровня
пульсаций выходного напряжения обеспечивается конденсатором С 3 .
В другой части стабилизатора, вырабатывающей выходное
напряжение— 15 В, операционный усилитель DА3
работает как инвертирующий усилитель с единичным коэффициентом усиления:
резистор R15 является входным, а резистор R16
включен в цепь обратной связи. Поскольку на вход такого усилителя поступает
стабилизированное напряжение +15 В, то опорное напряжение, формируемое
стабилитроном VD6, используется для обеих частей стабилизатора.
Благодаря единственному источнику опорного напряжения обеспечивается хорошее
слежение за равенством положительного и отрицательного выходных напряжений
стабилизатора. Назначение остальных схемных элементов то же, что и в
стабилизаторе положительного напряжения.
Выходные напряжения стабилизатора устанавливают при
помощи потенциометра (резистор R12).
Точность установки выходного напряжения —15 В
относительно выходного напряжения +15 В определяется соотношением номиналов
сопротивлений резисторов R15, R16 и напряжением смещения операционного усилителя DА3.
Для уменьшения разности между абсолютными значениями выходных напряжений
стабилизатора можно подобрать сопротивления резистора R15 или
R16 или же включить между резисторами R15, R16
потенциометр, движок которого должен быть соединен с инвертирующим входом
операционного усилителя DА3. Этим же потенциометром при необходимости можно
установить нужную асимметрию выходных напряжений. Сохранение равенства выходных
напряжений при изменении температуры окружающей среды достигается установкой
резисторов R15, R16 с низким или равным температурными коэффициентами
(ТКС), например сопротивления типа ВС.
Для обеспечения нормального теплового режима
транзисторов VT4, VT5 при максимальных токах нагрузки их необходимо
устанавливать на радиаторы.
Стабилизированный источник питания обеспечивает
выходные напряжения от ± 12В до ± 15В при выходном токе до 500 мА с уровнем
пульсаций выходного напряжения не более 10 мВ.
Маломощный блок питания предназначен для питания от
сети портативных транзисторных устройств, измерительных приборов и других
маломощных устройств. Трансформатор Т1 имеет коэффициент трансформации равный 1
и служит только как разделительный для создания безопасности пользования блоком
питания. Ограничителем сетевого напряжения служит цепочка R1С1.
В табл. 3 приведены данные для варианта исполнения блока питания. В первом из
них на выходе блока при напряжении 9 В можно питать нагрузку, потребляющую 50
мА; во втором варианте при том же напряжении на выходе можно получить ток до 20
мА. В первом варианте блока сердечник трансформатора стержневой, его набирают
из Г-образных пластин. Обмотки - размещают на противоположных стержнях. Если
при приеме мощных станций будет прослушиваться фон переменного тока, следует
перевернуть вилку XI в сетевой розетке либо заземлить общий плюсовой провод
блока.
Стабилизатор выпрямителя защищен от перегрузок вовремя
короткого замыкания на выходе или в нагрузке. Для уменьшения габаритов
трансформатор Т1 выполнен на сердечнике из пластин Ш6 при толщине набора 40 мм.
Обмотка/ содержит 3200 витков провода ПЭВ-1 — 0,1 с прокладками из конденсаторной
бумаги через каждые 500 витков, обмотка // имеет 150 витков ПЭВ-1 — 0,2. Между
обмотками / и // намотан один слой провода ПЭВ-1 — 0,1, служащий экраном.
Максимальный ток нагрузки (до 120 мА) можно увеличить, если вместо транзистора
МП16 (VT6) установить П213, резисторы R 1 , R 2 и R 3 заменить соответственно на резисторы сопротивлением 220 0м, 2,2 кОм
Маломощный блок питания [20] предназначен для питания
от сети портативных транзисторных приемников, измерительных приборов и других
маломощных устройств. Трансформатор имеет коэффициент трансформации равный) и
служит только как разделительный для создания безопасности пользования блоком
питания. Ограничителем сетевого напряжения служит щепочка R1С1. В
табл. 4 приведены данные для блока питания. На выходе блока при напряжении 9 В
можно питать нагрузку, потребляющую 50 мА; Блок сердечник трансформатора
стержневой, его набирают из Г-образных пластин. Обмотки размещают на
противоположных стержнях. Если при приеме мощных станций будет прослушиваться
фон переменного тока, следует перевернуть вилку X1 в сетевой розетке либо
заземлить общий плюсовой провод блока.
Сердечник 6,5 x 10, окно 25х11 MM, Обмотки содержат по 850
витков провода ПЭЛ диаметром 0,22 мм
На основе тщательного анализа литературы по данной
теме я разработал генератор синусоидальных колебаний с мостом Вина с
использованием современной элементной базы. Данный тип генераторов позволяет
получить синусоидальные колебания в относительно узкой полосе частот. Особым
достоинством, которое хотелось бы отметить, является простота и дешевизна
изготовления таких генераторов, наряду с хорошими техническими и метрогическими
характеристиками
Похожие работы на - Мостовой RC-генератор Реферат. История техники.
Коммуникации В Организации Курсовая Работа
Реферат: Электроснабжение электромеханического цеха
Реферат: Практические расчёты посадок, размерных цепей, калибров в машиностроении
Технико Экономическое Обоснование Инновации
Техника Забора Крови Из Вены Реферат
Теория Проведения Исследований В Сестринском Деле Реферат
Виды Судебного Делопроизводства Реферат
Курсовая работа: Маркетинг аутсорсинговой фирмы. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Оценка уровня физического развития школьников старших классов
Реферат: Орган дознания: понятие и проблемы
Реферат по теме Фундаментальные взаимодействия в природе
Spotlight 3 Контрольная Работа Модуль 2
Контрольная работа: Структура себестоимости продукции
Над Пропастью Во Ржи Сочинение Рассуждение
Стоимость Реферата На Заказ 20 25 Листов
Курсовая работа по теме Особливості вивчення прикметника на уроках рідної мови в початковій школі
Сочинение На Тему Своеобразие Лирики Некрасова
День Первобытного Человека Сочинение 5 Класс
Варианты Английского Языка Реферат
Реферат Счастливая Молодежь Независимого Туркменистана
Реферат: Власть и социальное управление
Реферат: Память. Общая характеристика памяти
Реферат: Совершенствование системы УП малого предприятия