Курсовая работа: Генератор прямоугольных импульсов
R3 = 510 кОм; R4 = 47 кОм и R5 = 4,5 кОм.
Подстроечные резисторы выберем с учетом превышения вычисленных значений сопротивлений и включим последовательно с R3, R4, R5. Так
R6 = 50 кОм; R7 = 4,7 кОм и R8 = 1 кОм.
4. Выбор элементов схемы
В качестве ОУ выберем микросхему К140УД14, для которой напряжение питания можно выбирать в диапазоне ± 5-20 В. Это позволяет при выборе Uпит ±5В получить на выходе ГПИ положительные импульсы уровня ТТЛ т.е. U1 = 2,4В. Технические характеристики ОУ приведены в таблице 4.1
Таблица 4.1 - Технические характеристики ОУ.
| Параметр | Значение |
| Входной ток | 5 нА |
| Разность входных токов | 1 нА |
| Напряжение смещения нуля | 5 мВ |
| Коэффициент усиления | 50 000 |
| Максимальное выходное напряжение | 12 В |
| Максимальное входное дифференциальное напряжение | 13 В |
| Напряжение питания | 5…20 В |
| Входное сопротивление | 30 МОм |
| Выходное сопротивление | 10 кОм |
Конденсатор выберем типа К21-9 (стеклокерамический) с ТКЕ группы МП0 т.е. с емкостью независящей от температуры.
Сопротивления возьмем типа МЛТ с номинальной мощностью 0,125 Вт. Подстроечные типа СП3 - 38 также номинальной мощностью 0,125 Вт. Максимальный ток пропускаемый резисторами
Imax = Pном /Umax = 0,125/3,2 = 39 мА
позволяет применять резисторы выбранной номинальной мощности в схеме.
Подключение нагрузки, произведем последовательно с диодом типа Д9Б, рассчитанным на ток (прямой, постоянный) 40мА, для получения на выходе только положительных импульсов.
Для выбора частоты генератора ключи SА1 и SА2 выполнили на клавишном переключателе типа П 2 КЛ с 2-я клавишами.
4.1 Расчет соответствия предельных параметров эксплуатации ОУ выбранному режиму работы схемы
4.1.1 Максимальное входное дифференциальное напряжение присутствует на входе ОУ во время перезарядки конденсатора, когда напряжение на неинвертирующем входе суммируется с напряжением обратной полярности н-а конденсаторе подключенном к инвертирующему входу и величина этого напряжения равна удвоенному значению на неинвертирующем входе
4.1.2 Максимальный ток на выходе ОУ является суммой токов нагрузки Iн =10 мА, ПОС
Iпос = 
= 0,23 мА
и тока RC цепи. Максимальный ток RC протекает в момент переключения схемы т.е. когда происходит перезарядка конденсатора с уровня Uc . max =Uпос =Uвых* b = 0,35В выходным напряжением ОС обратной полярности 3,2В через минимальное сопротивление RC цепи.
После суммирования токов нагружающих выход ОУ получим
Iвых. макс = 10 + 0,23 + 0,71 = 10,94 мА
После проведенных расчетов следует, что в схеме можно применить ОУ К 140 УД 14 параметры которой превышают максимально возможные режимы работы схемы.
Макс. входное диф. напряжение, ± В = 13 > 0,74,Максимальный выходной ток, мА = 12 > 10,94.
5. Составление схем замещения
При составлении схем замещения необходимо знать значение сопротивления которое дают в сумме резисторы R3 - R8. Воспользовавшись правилами сложения последовательно и параллельно подключенных сопротивлений, получили Rэкв = 4929 Ом. Следовательно на месте входного сопротивления ОУ будет разрыв, т.к оно на порядок превышает Rэкв , а выходное сопротивление остается, т.к оно соизмеримо с R1 и R2.
Рисунок 5.1 - Схема замещения при положительном напряжении на выходе.
Рисунок 5.2 - Схема замещения при отрицательном напряжении на выходе.
Заключение
В ходе проделанной курсовой работы был разработан генератор меандра с уровнями ТТЛ со ступенчатой установкой частоты от 100 до 10 000 Гц и током нагрузки 50 мА, что полностью соответствует заданию на проектирование.
Список использованных источников
1. Бобровников Л.З. Радиотехника и электроника; Учебник для ВУЗов. -М.; Недра, 1990. - 374с.; с ил.
2. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - Л; Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1988. - 304 с.; ил.