Курсовая работа: Проектування і розрахунок керованих випрямлячів електричного струму
С=tg30/2П∙ f∙R=tg300 /2∙ 3.14∙ 50∙330 ∙103 = 5,56 нФ
Приймаємо значення ємності рівним 5,6 нФ
Рис.6. Фазозсувний ланцюг
Визначимо максимальне значення вихідної напруги U2 max ланцюга, задавшись діючим значенням вхідної напруги U1 =9В
U2 max = U1 ∙Ö2/√1+(wtц) 2
U2 max =9∙1,41/1,126=11,3В
1.2.3 Розробка нуль-органа
Для порівняння напруги, що поступає з фазозсувного R-С ланцюга з нульовим значенням напруги використовуємо спеціалізований компаратор на інтегральній мікросхемі К554СА3 (рис. 7). Вказана мікросхема живиться від двополярного джерела живлення ±15 В, має максимальний вхідний струм Івх = 0,1 мкА, вихідний - 200 мА. Максимальна вхідна напруга становить ±12 В, а вихідна ±15 В. Даний компаратор має вихід з відкритим колектором і незалежним емітером, що дає можливість, заземливши емітер, мати вихідний сигнал в межах від 0 до напруги живлення +15 В. Для цього колектор під'єднується через резистор до джерела живлення +15 В.
Рис.7. Нуль-орган
На вході компаратора для забезпечення високої надійності його роботи ставимо резистори по 4,7 кОм, які вирівнюють його вхідні струми, що особливо суттєво для більшості чутливих компонентів, маючих на незалежних входах ємнісні елементи. Для формування прямокутного активного сигналу додатньої полярності на виході при переході вхідної напруги з додатньої напівхвилі на від'ємну слід на спільний провід під'єднати прямий вхід мікросхеми. А в лінійці керування тиристором за додатньою напівхвилею (що переходить з від'ємної на додатню) слід під'єднати до спільного проводу інверсний вхід.
На провідниках джерела живлення ±15 В поставимо конденсатори невеликої ємності 47нФ, що підвищують завадостійкість схеми. Такий підхід забезпечує розподілену фільтрацію високочастотних складових при живленні декількох каскадів схеми від одного джерела живлення.
1.2.4 Розрахунок генератора лінійно змінної напруги
Для формування лінійно змінної напруги використаємо генератор (ГЛЗН, рис.8), побудований на базі операційного підсилювача К140УД7 з такими характеристиками:
Е = ±15 В – напруга живлення;
Ки = 50×103 – коефіцієнт підсилення;
Uвх max = ±12 В – максимальна вхідна диференціальна напруга;
Uвих max = ±11,5 В – максимальна вихідна напруга;
Iвих max = 20×10-3 A – максимальний вихідний струм;
Rвх = 200 МОм – вхідний опір;
Rвих = 2 к Ом- вихідний опір.
Формування лінійно змінної напруги забезпечується на основі використання схеми інтегратора напруги з вхідною напругою Uвих = -Е.
Схему інтегратора отримуємо, включивши в ланцюг зворотного зв'язку інвертуючого підсилювача замість резистора конденсатор. В цьому інтеграторі подаючи на вхід напругу додатньої полярності конденсатор починає заряджатися і напруга на виході дорівнює:
де Uin0– напруга, яка була на виході інтегратора до появи імпульсу на вході і дорівнює “0”. Звідси
де Ті — тривалість імпульсу.
Ті = 1 /(2×f), де f – частота мережі.