Курсовая работа: Формирователь импульса тока для запуска лазера

2/3 = (1-exp(t/RtCt));

t = ln3 * RtCt » 1.1*RtCt;

Возьмем Rt» 1.5 кОм (на два порядка больше чем сопротивление коллектор-эммитер маломощного транзистора в режиме насыщения.) Тогда для t = 10 мс значение емкости конденсатора будет:

Ct = 10-2 /(1.1 * 1500) »6мкф;

Для запуска схемы от ТТЛ-микросхем, следует взять Eп2 = 5В. В этом случае делитель напряжения, состоящий из трех равных по величине резисторов R5 (обычно несколько кОм для типовых микросхем таймеров 555) обеспечит пороговый уровень срабатывания схемы 5/3 В. Предельные напряжения единицы (2.4В) и нуля (0.4В) для серий ТТЛ допускают такую работу.

Временная диаграмма работы таймера в этом случае будет выглядеть следующим образом.:

3. Выбор элементов и компонентов схемы

· Операционный усилитель: К140УД9

Напряжение питания ±5..±15 В
Напряжение смещения, U см 5 мВ
Входной ток, I вх 350 нА
Частота единичного усиления, f пр( f 1) 1 МГц
Vu вых 0.2 В/мкс
Коэффициент усиления 68 Дб
Потребляемая мощность 240 мВт

· Транзистор VT1: A747C

Материал Si
Максимальный ток коллектора 100 мА
Максимальное напряжение коллектор-эммитер в режиме отсечки 50 В
Мощность транзистора 220 мВт
Коэффициент передачи по току 600

· Транзистор VT2: 2 SD 1373

Материал Si
Максимальный ток коллектора 3 А
Максимальное напряжение коллектор-эммитер в режиме отсечки 300 В
Максимальное напряжение перехода коллектор-база, смещенного в обратном направлении 300 В
Мощность транзистора 2.5 Вт
Коэффициент передачи по току 200

· Транзистор VT3: 2 SC 3991 N

Материал Si
Максимальный ток коллектора 50 А
Максимальный ток коллектора в импульсном режиме 95 А
Максимальное напряжение коллектор-эммитер в режиме отсечки 500 В
Максимальное напряжение перехода коллектор-база, смещенного в обратном направлении 800 В
Мощность транзистора 300 Вт
Коэффициент передачи по току 50

· Резистор R1: 0.2 Ом; 500-1500 Вт

· Резистор R2: 50 Ом

· Резистор R3: 220 Ом

· Резистор R4: 4.5 кОм

· Резистор Rб:

· Резистор Rt: 1.5 кОм

· Конденсатор Ct: 6 мкф

· Микросхема таймера 555: КР1006ВИ1

Напряжение питания от +5 до +15 В
Ток нагрузки не более 100 мА
Рассеиваемая мощность не более 50 мВт
Минимальная длительность импульса, генерируемая таймером 20 мкс
Дополнительные замечания при питании +5 В таймер совместим с микросхемами серии ТТЛ

· Инвертор на выходе таймера: КМ555ЛА3

Функциональное назначение 4 элемента 2И-НЕ
Максимальное напряжение питания 5.5 В
Выходной ток низкого уровня не более 4 мА
Выходной ток высокого уровня не более –0.4 мА
Выходное напряжение низкого уровня не более 0.4 В
Выходное напряжение высокого уровня не менее 2.5 В

4. Детальный расчет

4.1. Каскад Дарлингтона

Пусть транзистор VT1 работает в режиме отсечки, Uвх = 10 В. Тогда, на R1 будет также падать Uвх и потечет ток Iн = 50 А.

Транзистор VT3 работает в линейном режиме и в базу втекает ток:

VT3 = 50 A / 50 = 1 A;

На R3 падает напряжение лыжи, для кремниевого диода оно составляет 0.75 В. При R2 = 50 A на резистор ответвляется ток:

IR 3 = 0.75 В / 50 Ом = 15 мА;

Это пренебрежимо мало, по сравнению с 1А. При коэффициенте передачи 200, в базу транзистора VT2 втекает ток, равный 5 мА.

Рассмотрим ситуацию, когда входное напряжение равно 1 В. Через транзистор VT3 потечет ток, равный 5 А, в базу VT3 втекает ток 100 мА, на резистор R3 ответвляется также ток 15 мА. В этом случае в базу VT2 втекает ток:

VT 2 = 85 мА / 200 = 0.4 мА


4.2. Операционный усилитель и схема с транзистором VT1

При максимальном входном напряжении в базу транзистора втекает ток

К-во Просмотров: 306
Бесплатно скачать Курсовая работа: Формирователь импульса тока для запуска лазера