Контрольная работа: Система управления двухкоординатным объектом
Пусть с датчика натяжения поступает сигнал 
, тогда работает верхняя часть схемы. Высокий уровень (логическая 1) приходит на базу транзистора VT1, далее 1 идет на вход RRS-триггера и вход элемента «И», на выходе триггера будет 0 (на входе S – 0), который приходит на вход DIR-. При этом на входе ENA- присутствует логический 0. Двигатель вращается в одну сторону.
Пусть с датчика натяжения поступает сигнал 
, тогда работает нижняя часть схемы. Высокий уровень (логическая 1) приходит на базу транзистора VT2, далее 1 идет на вход SRS-триггера и вход элемента «И», на выходе триггера будет 1 (на входе R – 0), которая приходит на вход DIR-. При этом на входе ENA- присутствует логический 0. Двигатель совершает реверс.
В случае достижения регулирующим органом крайних положений срабатывают конечные переключатели J1 и J2, блокирующие работу двигателя. В этом случае вывести регулирующий орган из конечного положения можно только в ручном режиме, для чего можно использовать кнопки выносного пульта К2 и К3.
Операционный усилитель не терпит большой разницы напряжений между входами. Поэтому для защиты входов ОУ DA1 и DA2 от перенапряжений используют дополнительные диоды VD3 – VD6, включенные между входами встречно-параллельно.
Диоды VD7, VD8 используем для ликвидации провала при наличии отрицательной полуволны (не будет провала -4В, а будет -0,7В).
Стабилитроны VD9, VD10 применяем для ограничения напряжения до 3,3В, поступающего на RS-триггер и элемент «И».
Выбор и расчет элементов схемы
Выберем операционные усилители К140УД7; диоды VD1, VD2 - ГД402А; диоды VD3 – VD8 - КД521В; стабилитроны 2С101А; транзисторы КТ3102Г.
Параметры диода ГД402А:
| Диод | Uоб/Uим В/В | Iпр/Iим мА/мА | Tв/Qпк(Iп/Uо) нс/пк (мА/В) | Cд/Uд пф/В | Uпр/Iпр В/мА | Iо мкА | Корпус |
| ГД402А | 15/ | 30/100 | 0.45/15 | 0.8/5 | 100/ | 1 |
Параметры диода КД521В:
| Диод | Uоб/Uим В/В | Iпр/Iим мА/мА | Tв/Qпк(Iп/Uо) нс/пк (мА/В) | Cд/Uд пф/В | Uпр/Iпр В/мА | Iо мкА | Корпус |
| КД521В | 50/75 | 50/500 | 4/200 ( /10) | 10/0 | 1/50 | 1 | 8 |
Параметры стабилитрона 2С101А:
| Диод | Uст/Iст В/мА | Ic1-Ic2 мА-мА | Rст/Iст Ом/мА | Rст/Iст Ом/мА | Pм мВт | TKU(мВ/C) 1/10000*C | dUст %(В) | Корпус |
| 2С101А | 3.3/3 | 1-30 | 180/3 | - | 100 | -10 | 10 | 74 |
Параметры транзистора КТ3102Г:
| ТИП | B1-B2/Iк /мА | Fт МГц | Cк/Uк пф/В | Rб*Cк псек | tр нс | Iко мкА | Uкб В | Uкэ/R В/кОм | Uэб В | Iкм/Iк мА/мА | Pк мВт | Пер | Цок |
| КТ3102Г | 400-1000/2 | 300 | 6/5 | 100 | 0.05 | 20 | 20/10 | 5 | 100/200 | 250 | N-P-N | 11 |
Выберем резисторы R1=R2=220Ом.
Ширина петли статической характеристики триггера Шмита изменяется посредством выбора номиналов резисторов R5, R7 (для одного триггера Шмита) и R4, R8(для другого триггера Шмита). Выберем резисторы R3=R4=R5=R6=100Ом. Тогда R7=R8=1МОм.
(см. рис. 13).
Резисторы R9=R10=10Ом выполняют роль перемычек.
Примем, что ток коллектора транзисторов VT1 и VT2 Iк =1mA, тогда:
. Возьмем R11=R12=4,7кОм.
Примем, что ток коллектора транзисторов VT3 и VT4 Iк =6mA, тогда:
.
Разработка печатной платы для управления шаговым электроприводом в процессе снования
Для разработки платы требуется выбрать необходимые микросхемы.
Микросхема К155ЛИ2, элемент «И».
Микросхема К155ЛА3, элемент «И-НЕ».
Реализуем RS-триггер на двух элементах «И-НЕ» путем соединения входов 2 и 4 с выходами 6 и 3 соответственно.
Микросхема К155ЛА3, реализация RS -триггера.