Реферат: Расчет релаксационного генератора на ИОУ
где Т=0,09 мс – период следования импульсов
tu =35 мкс – длительность выходного импульса
В нашем случае требуется получить генерируемые импульсы большой скважности , следовательно, цепь заряда конденсатора должна отличаться от цепи разряда.
Выберем схему мультивибратора на ОУ, приведенной на рисунке №1.
В данном случае положительная обратная связь обеспечивается делителем напряжения на резисторах R1, R2.
В момент t =0 (рис.2) включается источник питания ИОУ. При этом начинает возрастать , а следовательно, и напряжение, снимаемое с делителя R1, R2 и поданное на вход
, что вызывает дальнейшее увеличение выходного напряжения
, т.е. происходит лавинообразный процесс, в результате которого
скачкообразно возрастает до значения
(это первое состояние квазиравновесия), а
- до значения
, где
| (2) |
Напряжение при этом практически не изменяется и равно нулю.
С увеличением t за счет заряда конденсатора через резистор увеличивается напряжение
по экспоненциальному закону
до значения Е.
В момент времени
. При этом
уменьшается лавинообразно, меняя полярность на противоположную. В результате окончания этого лавинообразного процесса
, а
.
Конденсатор начинает разряжаться через резистор и стремится перезарядиться до напряжения
.
В момент, когда при перезагрузке конденсатора напряжение достигает значения
, вновь возникает регенеративный процесс, завершающийся переключением схемы во второе состояние квазиравновесия.
Таким образом, периодически происходит переход из одного состояния квазиравновесия в другое.
Первый импульс имеет меньшую длительность , т.к он формулируется при зарядке конденсатора от нуля до
, и определяется по формуле:
, где
Последующие импульсы определяются по формуле:
| (3) |
Период следования импульсов в нашем случае равен:
| (4) |
где и
- сопротивления зарядного и разрядного резисторов соответственно.
Синфазный сигнал мал и
, а максимальный дифференциальный сигнал
.
При выборе интегральной схемы операционного усилителя (ИОУ) необходимо обратить особое внимание на тот факт, что во избежании выхода из строя ИОУ требуется выполнение условия , следовательно,
, где
- допустимый дифференциальный сигнал.
Выбор резисторов и
с одной стороны должен обеспечивать выполнение вышеуказанного условия для
, а с другой стороны – обеспечивать требуемую по заданию длительность генерируемого импульса
по формуле (3).
2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
Опираясь на результаты теоретической части данной работы, выберем ИОУ, удовлетворяющий основным требованиям задания и выбранной схемы реализации мультивибратора, а также произведем расчет отдельных элементов схемы обеспечивающих выполнение требуемых параметров устройства.
Выберем К574УД1 – быстродействующий операционный усилитель с полевыми транзисторами на входе. Обладает высоким входным сопротивлением, большой частотой единичного усиления и высокой скоростью нарастания выходного напряжения.
Допустимые значения параметров:
E=15, B
Uвых мах =10, В
Uсф м =10, В
Кu =50000
Rвх =10000 МОм
Rвых =1 кОм