контроьлная. 1 Контрольная. Методические указания по выполнению контрольной работы по дисциплине Автоматика и технические средства автоматизации пищевых производств
 Скачать 275.41 Kb.
|
|
Министерство образования Республики Беларусь МОГИЛЁВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ Кафедра автоматизации технологических процессов и производств МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ по дисциплине « Автоматика и технические средства автоматизации пищевых производств » для студентов специальности 1-40 05 01 «Информационные системы и технологии» МОГИЛЁВ 2017 2 Содержание ВВЕДЕНИЕ 4 1 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 4 1.1 Цель и задачи дисциплины 4 1.2 Содержание тем дисциплины 5 2 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 8 ЛИТЕРАТУРА 13 3 ВВЕДЕНИЕ Системы автоматического управления технологическими процессами включают в себя большое количество разнообразных электронных устройств, предназначенных для сбора преобразования и обработки информации, а также для формирования и передачи управляющих воздействий объектам управления. Бурный рост степени интеграции элементной базы электронных устройств привёл к созданию микропроцессорной техники, являющейся основой для разработки новых универсальных систем автоматического управления. Таким образом, курс «Электронные устройства автоматики» является одной из фундаментальных дисциплин при подготовке специалистов к производственной и исследовательской деятельности в области создания систем автоматического управления производственными процессами. 1 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 1.1 Цель и задачи дисциплины Цель преподавания дисциплины состоит в изучении принципов работы основных функциональных узлов и блоков типовых электронных устройств, используемых при обработке аналоговых и дискретных сигналов в системах автоматического управления. Данная дисциплина является одной из составных частей непрерывной электротехнической подготовки студентов специальности 53 01 01. Знания и умения, полученные студентами при изучении дисциплины «Электронные устройства автоматики», могут быть использованы ими в дисциплинах: «Микропроцессорная техника систем автоматизации», «Основы метрологии и технологические измерения отрасли», «Технические средства автоматизации», а также при дипломном проектировании. Задачиизучения дисциплины. В результате изучения данной дисциплины студенты должны: 1) знать: - общие закономерности построения электронных устройств автоматики аналогового и цифрового действия - характеристики типовых электронных устройств автоматики; - методы исследования типовых электронных устройств автоматики; - методы расчёта параметров основных электронных устройств автоматики; - основные интерфейсы, используемые для связи с внешними устройствами. 2) уметь: - использовать простейшие устройства электроники при построении электронных устройств автоматики; - использовать системы команд микропроцессоров для написания и отладки программных модулей; - использовать интерфейсы для сопряжения различных приборов и устройств; - проектировать аналоговые и цифровые устройства автоматики; - выбирать по каталогам электронные устройства, необходимые для реализации систем автоматического управления; - проводить расчётные работы по созданию и внедрению в эксплуатацию электронных устройств автоматики. 3) иметь: - навыки решения творческих, исследовательских задач за счёт самостоятельного изучения и проработки технического задания, изучения литературы, синтеза устройств и их экспериментального исследования. 4 1.2 Содержание тем дисциплины 1.2.1 Схемы на биполярных транзисторах, транзисторные усилители. Эмиттерный повторитель. Основные характеристики и применение. Смещение в эмиттерном повторителе. Проектирование схем эмиттерных повторителей. Транзисторный источник тока. Примеры построения схем. Рабочий диапазон. Недостатки транзисторных источников тока. Усилитель с общим эмиттером. Основная схема и ее характеристики. Схема расщепления фазы. Границы применимости простейшей модели транзистора. Модель Эберса - Молла. Практические правила для разработки транзисторных схем. Крутизна. Эмиттерные повторители (уточнение модели). Усилители с общим и заземленным эмиттером (уточнение модели). Нелинейность. Входное сопротивление. Смещение. Три варианта схем смещения в усилителе с общим эмиттером. Шунтируемый резистор в эмиттерной цепи. Использование согласованного транзистора. Обратная связь по постоянному току. Токовые зеркала, их особенности и схемы построения. Двухтактный выходной каскад. Составной транзистор (схемы Дарлингтона и Шиклаи). Искажения сигналов и меры борьбы с ними. Температурная стабильность двухтактных усилителей класса В. Следящая связь и её преимущества в транзисторных усилителях. Дифференциальные усилители. Характеристики и схемы построения. Понятие о коэффициенте ослабления синфазного сигнала. Использование активных нагрузок Эффект Миллера. Литература /1/. Методические указания. При изучении данной темы студент должен обратить особое внимание на способы задания и стабилизации рабочей точки усилителей, на порядок расчёта элементов эмиттерного повторителя и усилителя с общим эмиттером, а также на практические применения уравнения Эберса-Молла. При изучении обратных связей студент должен научиться определять вид обратной связи: по знаку – положительная, отрицательная; но способу организации на выходе – по току, по напряжению, комбинированная; по способу организации на входе – параллельная, последовательная, комбинированная. Кроме того, студент должен разобраться, как влияет тот или иной фактор обратной связи на коэффициент усиления, полосу пропускания, динамический диапазон, входное и выходное сопротивление усилителя. При изучении выходных каскадов усилителей низкой частоты студенту необходимо научиться задавать рабочую точку в режимах А, АВ и В, а также изучить достоинства и недостатки каждого режима. При изучении дифференциальных усилителей студенту необходимо разобраться с терминологией, научиться чётко представлять различие между дифференциальным и синфазным сигналами, а также научиться рассчитывать коэффициенты усиления и динамический диапазон по этим сигналам. 1.2.2 Линейные и нелинейные электронные устройства на операционных усилителях. Аналоговые преобразователи сигналов. Обратная связь. Общие понятия об операционных усилителях, правила их функционирования. Основные свойства операционных усилителей (ОУ). Основные схемы включения операционных усилителей Анализ инвертирующего усилителя. Анализ неинвертирующего усилителя. Усилитель переменного тока, повторитель. Основные правила при работе с ОУ. Источники тока на ОУ. Линейные схемы на ОУ. Схемы с инвертированием по выбору. Повторитель со следящей связью. Суммирующий усилитель. Дифференциальный усилитель. Усилитель мощности. Источник питания на ОУ. Нелинейные схемы на ОУ.. Отличие характеристик идеального ОУ от реального. Реальные ОУ (10 важнейших характеристик). Применение ОУ. Активный пиковый детектор. Схема выделения модуля абсолютного значения сигнала. Интеграторы и дифференциаторы. Компараторы. Триггеры Шмитта на ОУ. Анализ усилителей, охваченных обратной связью. 5 Коэффициент усиления, входное и выходное сопротивление. Измерительный (приборный) усилитель. Источники опорного напряжения. Литература /1/. Методические указания. После изучения данной темы студент должен иметь представление об основных свойствах операционных усилителей (реальных и идеальных), знать основные схемы включения ОУ, знать работу интеграторов, дифференциаторов и компараторов, а также работу измерительного усилителя и принципы построения источников опорного напряжения. 1.2.3 Схемы на полевых транзисторах Полевые транзисторы и схемы на их основе. Источники тока и усилители на ПТ. Крутизна. Истоковые повторители. Применение активной нагрузки. ПТ в качестве переменного резистора. Источники тока с управлением от ОУ. Аналоговые ключи на ПТ и на КМОП. ПТ в качестве логических ключей. Инверторы на КМОП. Применение аналоговых ключей на ПТ. Литература /1/. 1.2.4 Фильтры и генераторы Активные фильтры. Преобразователь отрицательного сопротивления. Гиратор. Фильтры Саллена и Кея. Типы фильтров. Сравнительные характеристики и схемные реализации фильтров. Общие сведения о генераторах. Релаксационные генераторы. Мультивибратор. Мостовые генераторы Вина. LC – генераторы. Генераторы с кварцевыми резонаторами. Литература /1/. 1.2.5 Электронные регуляторы. Общие понятия о регуляторах. Позиционные регуляторы. Характеристики. Литература /1, 7/. Методические указания. После изучения данной темы студент должен знать назначение, принцип действия и характеристики аналоговых и позиционных регуляторов. Регулятор на основе разности между заданным и фактическим значениями регулируемой величины (рассогласования) формирует сигнал, управляющий работой исполнительного устройства. Аналоговые регуляторы формируют сигнал пропорциональный рассогласованию. Позиционные регуляторы работают в режиме «включено-выключено». 1.2.6 Цифровые комбинационные и последовательностные логические схемы и узлы Мультиплексор и демультиплексор. Компараторы. Полусумматор и сумматор. Последовательностные логические схемы. Триггеры. Счетчики. Делители частоты. Регистры. АЛУ. ЗУ. Литература /2/. 1.2.7 Сопряжение цифровых и аналоговых устройств. Цифроаналоговые преобразователи (ЦАП). Три метода преобразования цифровых сигналов в ток. Подключение масштабирующих резисторов к суммирующей точке. Многозвенная цепная схема R-2R. Применение масштабирующих источников тока. Интегрирующие ЦАП. Аналогоцифровые преобразователи (АЦП). Основные принципы аналогоцифрового преобразования. Погрешности АЦ-преобразователей. Методы построения АЦ-преобразователей. Параллельный метод. Метод поразрядного взвешивания. Числовой метод. Литература /1, 2, 7/. 6 1.2.8 Комплекс технических средств автоматизированных систем управления технологическими процессами (КТС АСУ ТП). Контроллеры. Основные понятия и определения. Исходные данные для проектирования АСУ ТП. Таблицы входных и выходных сигналов. Структурная схема КТС АСУ ТП. Архитектура контроллера. Внутренняя шина. Контроллеры с нестандартной внутренней шиной (контроллеры 1-го поколения). Контроллеры со стандартной внутренней шиной (контроллеры 2-го поколения). Связь контроллера с объектом. Подключение устройств связи с объектом (модулей УСО) к первичным преобразователям и исполнительным механизмам. Литература /конспект лекций/. 1.2.9 Контроллеры с нестандартной внутренней шиной. Центральное процессорное устройство. Структурная схема центрального процессорного устройства (ЦПУ). Структурная схема микропроцессора КР1821ВМ85. (8085) Архитектура микропроцессорных систем с тремя шинами. Упрощённая временная диаграмма записи данных из микропроцессора в память. Упрощённая временная диаграмма чтения микропроцессором данных из памяти. Условное графическое обозначение микросхемы КР1821ВМ85. Назначение входных и выходных контактов микросхемы КР1821ВМ85. Прерывания и прямой доступ к памяти (ПДП). Временные диаграммы циклов чтения и записи микропроцессора КР1821ВМ85. Система команд микропроцессора КР1821ВМ85. Программно доступные элементы. Команды микропроцессора. Методы адресации. Программирование на языке ассемблера микропроцессора КР1821ВМ85. Структура строки ассемблера. Псевдокоманды. Примеры программ на языке ассемблера (подсчёт числа единиц в байте, светофор). Литература /4, 5, 6/. 1.2.10 Контроллеры с нестандартной внутренней шиной. Модули УСО. Адресное пространство устройств ввода-вывода контроллера. Схемы селекции адреса. Типовая структурная схема модуля дискретного ввода (МДВВ). Схемные варианты входных цепей МДВВ. Схема подключения МДВВ к датчикам контактного типа. .Схема подключения МДВВ к индуктивным датчикам (инициаторам). Типовая структурная схема модуля дискретного вывода (МДВЫВ). Схемные варианты выходных цепей МДВЫВ. Схемы подключения МДВЫВ к нагрузке. Структурная схема модуля аналогового вывода (МАВЫВ). Схемные варианты выходных цепей МАВЫВ. Схемы подключения МАВЫВ к нагрузке. Структурная схема модуля аналогового ввода (МАВВ). Схемные варианты входных цепей МАВВ. Схемы подключения МАВВ к первичным преобразователям (датчикам). Проверка контроллеров на функционирование. Поиск неисправностей в модулях контроллера методом тестирования статическими сигналами. Поиск неисправностей в модулях контроллера в динамическом режиме. Примеры отладочных программ на ассемблере. Литература /5, конспект лекций/. 1.2.11 Контроллеры со стандартной внутренней шиной. Центральное процессорное устройство. Модули УСО. Краткая характеристика контроллеров, спроектированных на базе модулей фирм OCTAGON SYSTEMS, Fastwel, Advantech и SIEMENS. Модуль центрального процессора 5066. Внутренняя (системная) шина контроллеров (шина ISA). Модули УСО (модуль аналогового ввода 5710-1, модуль аналогового вывода 5750, модуль дискретного ввода DI32, модуль дискретного вывода DO32). Модули мультиплексоров. Большая интегральная схема (БИС) программируемого параллельного интерфейса КР580ВВ55 (82C55A). БИС программируемого таймера КР580ВИ53 (82C54) Надёжность контроллеров и технических средств измерительных систем. Основные понятия теории надёжности. Экспоненциальный закон распределения вероятности отказов. Параметры надёжности, приводимые в 7 технических характеристиках изделий. Пути повышения надёжности. Резервирование технических средств. Технологические языки программирования контроллеров. Язык функциональных блочных диаграмм (FBD). Пример программирования системы сбора информации на языке FBD. Литература /3, 4, конспект лекций/. 1.2.12 Принципы стыковки персонального компьютера (ПЭВМ) с внешним устройством Связь контроллеров с ПЭВМ. Общая характеристика параллельных и последовательных интерфейсов. Параллельный интерфейс, LPT-порт (Интерфейс Centronics). Назначение. Достоинства и недостатки. Сигналы интерфейса. Временные диаграммы цикла передачи данных. Программирование параллельного порта. Процедуры чтения и записи регистров параллельного порта. Последовательные интерфейсы. Общая характеристика последовательных интерфейсов. Интерфейсы “токовая петля”, RS-232C, RS- 485. Схемные реализации интерфейсов. Локальные вычислительные сети. Ethernet. Пассивное оборудование. Адаптеры Ethernet. Литература /3/. 1.2.13 Цифровые автоматы. Цифровые фильтры. Цифровые регуляторы. Теорема о дискретизации. Микропроцессорная реализация цифровых фильтров и регуляторов. Вывод рекуррентных уравнений для интегрирующей, дифференцирующей цепочки и для фильтра нижних частот. Литература /4/. 2 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА Целью контрольной работы является проверка студентом знаний теоретического материала и получение им практических навыков по расчету электронных устройств автоматики. Контрольная работа содержит шесть задач. Студенты, номер группы которых нечётный, выполняют 1, 3 и 5 задачи, студенты, номер группы которых чётный, выполняют 2, 4 и 6 задачи. Номер варианта задачи определяется по последней N 1 и предпоследней N 2 цифре номера зачётной книжки. Контрольные работы выполняются в тетради в клетку. Задачи должны оформляться в следующей последовательности: 1) условие задачи; 2) схема рассчитываемого устройства; 3) решение задачи. Формулы, используемые при решении задач, должны вначале записываться в общем виде, а потом в них подставляться данные необходимые для расчёта. Задача №1 Рассчитать однокаскадный усилитель низкой частоты на биполярном транзисторе, включённом по схеме с общим эмиттером. Полоса пропускания усилителя от f Н =40 Гц до f В = 20 кГц. Внутреннее сопротивление источника сигнала R Г = 100 Ом, сопротивление нагрузки R Н = 2 кОм. Амплитуда выходного сигнала U ВЫХ M и коэффициент усиления K 0 ненагруженного усилителя в области средних частот приведены в таблицах 2.1 и 2.2. Таблица 2.1 N 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U ВЫХ М , В 6 7 8 9 10 6 7 8 9 10 Таблица 2.2 N 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K 0 60 50 40 30 20 50 40 30 50 40 8 Требуется выбрать транзистор, задать его рабочую точку и рассчитать напряжение источника питания, резисторы в цепях коллектора, эмиттера и базы, разделительные ёмкости, входное и выходное сопротивление усилителя и коэффициент усиления с учётом нагрузки R Н Задача №2 Рассчитать однокаскадный усилитель низкой частоты на полевом транзисторе с управляющим p-n-переходом, включённом по схеме с общим истоком. Полоса пропускания усилителя от f Н =40 Гц до f В = 20 кГц, сопротивление нагрузки R Н = 3 кОм. Амплитуда выходного сигнала U ВЫХ M и коэффициент усиления K 0 ненагруженного усилителя приведены в таблицах 2.3 и 2.4. Таблица 2.3 N 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U ВЫХ М , В 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 Таблица 2.4 N 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K 0 10 9 8 7 6 6 7 8 9 10 Требуется выбрать транзистор, задать его рабочую точку и рассчитать напряжение источника питания, резисторы в цепи стока, истока и затвора, величину шунтирующей ёмкости, входное и выходное сопротивление и коэффициент усиления с учётом нагрузки R Н Задача №3 Рассчитать эмиттерный повторитель низкой частоты. Полоса пропускания эмиттерного повторителя от f Н до f В = 20 кГц. Внутреннее сопротивление источника сигнала R Г = 1 кОм, сопротивление нагрузки R Н = 3 кОм. Амплитуда выходного сигнала U ВЫХ.M и нижняя частота полосы пропускания f Н приведены в таблицах 2.5 и 2.6. Таблица 2.5 N 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U ВЫХ.М , В 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 Таблица 2.6 N 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 f Н 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Требуется выбрать транзистор, задать его рабочую точку и рассчитать напряжение источника питания, резисторы в цепи эмиттера и базы, входное и выходное сопротивление эмиттерного повторителя и разделительные ёмкости. Задача №4 На одном операционном усилителе реализовать функцию U ВЫХ = a 1 U 1 + a 2 U 2 + a 3 U 3 + a 4 U 4 . Значения коэффициентов a 1 , a 2 , a 3 , a 4 выбираются из таблиц 2.7 и 2.8. Таблица 2.7 N 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a 1 7 8 2 6 2 1 3 3 4 8 a 2 6 3 7 1 3 4 4 6 7 5 9 Таблица 2.8 N 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a 3 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -6 -5 -4 -1 a 4 -1 -2 -3 -4 -5 -4 -3 -2 -1 -2 Требуется выбрать схему включения операционного усилителя и рассчитать величины внешних резисторов. Задача №5 На вход схемы (рисунок 2.1) поступает последовательность прямоугольных импульсов (рисунок 2.2). Амплитуды импульсов и длительности временных интервалов определяются по нормированным значениям напряжения U1 и времени t1 , приведённым в таблицах 2.9 и 2.10. Рисунок 2.1 - Интегратор Ui t 4U1 -3U1 2U1 -U1 0 3t1 3t1 3t1 4t1 2t1 2t1 3t1 Рисунок 2.2 - Временная диаграмма входных сигналов Таблица 2.9 N 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U1, В 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Таблица 2.10 N 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 t1, мкс 6,0 5,5 5,0 5,5 6,0 5,5 5,0 4,5 5,0 5,5 10 Требуется рассчитать форму выходного сигнала и выбрать тип операционного усилителя. Задача №6 Рассчитать усилитель низкой частоты на операционном усилителе. Полоса пропускания усилителя от f Н =40 Гц до f В = 20 кГц. Внутреннее сопротивление источника сигнала R Г = 100 кОм, сопротивление нагрузки R Н = 2 кОм. Амплитуда выходного сигнала U ВЫХ M и коэффициент усиления в области средних частот K 0 приведены в таблице 2.1. Уровни относительного усиления на границах полосы пропускания M = K/K 0 приведены в таблице 2.2. Таблица 2.11 N 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U ВЫХ М , В 5 6 7 8 9 10 11 10 9 8 K 0 10 9 8 7 6 2 3 4 5 6 Таблица 2.12 N 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 M В , дБ -0,09 -0,18 -0,27 -0,36 -0,45 -0,54 -0,63 -0,72 -0,82 -0,92 M Н , дБ -0,92 -0,82 -0,72 -0,63 -0,54 -0,45 -0,36 -0,27 -0,18 -0,09 Требуется выбрать тип операционного усилителя и рассчитать величины внешних резисторов и ёмкостей. Методические указания к контрольной работе В первой задаче необходимо рассчитать каскад с заданием рабочей точки с помощью отрицательной обратной связи по току. Рекомендуется следующая последовательность расчёта: 1) по известным U ВЫХ.М , K 0 , R Н , f В выбрать транзистор и определить его данные 0 , h 11э , U Кдоп , I Кдоп ; 2) выбрать коллекторный ток I К0 при отсутствии сигнала на входе; 3) определить дифференциальное входное сопротивление транзистора при комнатной температуре h 11э = r be ; 4) выбрать падение постоянного напряжения U Э0 на эмиттерном сопротивлении R Э и рассчитать величину сопротивления R Э ; 5) по известному U ВЫХ.М , определить рабочую точку U К0 и напряжение питания усилителя U П ; 6) рассчитать номинал резистора R К ; 7) по известному коэффициенту K 0 рассчитать величину не шунтируемой части эмиттерного сопротивления R Э , определить номиналы резисторов в цепи эмиттера; 8) рассчитать напряжение на базе U Б0 , базовый ток I Б0 и вычислить номиналы резисторов в цепи базы; 9) рассчитать входное R ВХ и выходное R ВЫХ сопротивление усилителя; 10) принимая частоту среза для трёх фильтров верхних частот одинаковой, рассчитать номиналы разделительных ёмкостей и шунтирующего конденсатора. 11) рассчитать коэффициент усиления усилителя с учётом нагрузки R Н ; 12) проверить транзистор на U Кдоп и I Кдоп Номиналы резисторов и ёмкостей должны быть взяты из стандартных рядов. Во второй задаче рассчитывается каскад на полевом транзисторе с автоматическим смещением. Расчёт рекомендуется проводить в следующей последовательности: 1) по известным U ВЫХ.М , K 0 , R Н выбрать транзистор и определить его данные S, r си , U ЗИотс , I Снач , I Зут , U СИмакс , P МАКС ; 11 2) выбрать ток стока I С0 при отсутствии сигнала на входе и определить соответствующее этому току значение напряжения U ЗИ ; 3) рассчитать величину сопротивления R И в цепи истока; 4) по известному U ВЫХ.М , определить рабочую точку U С0 и напряжение питания усилителя U П ; 5) рассчитать номинал резистора R С в цепи стока; 6) по известному коэффициенту K 0 рассчитать величину нешунтируемой части сопротивления R И . определить номиналы резисторов в цепи истока; 6) выбрать номинал резистора в цепи затвора; 7) рассчитать входное R ВХ и выходное R ВЫХ сопротивление усилителя; 8) принимая частоту среза для трёх фильтров верхних частот одинаковой, рассчитать номинал шунтирующего конденсатора. 9) рассчитать коэффициент усиления усилителя с учётом нагрузки R Н ; 10) проверить транзистор на U СИмакс и P МАКС В третьей задаче рабочая точка эмиттерного повторителя задаётся с помощью фиксированного тока базы. По известным U ВЫХ.М , R Н , f В выбирается транзистор и определить его данные 0 , h 11э , U Кдоп , I Кдоп . По известному U ВЫХ.М выбирается положение рабочей точки и рассчитывается напряжение питания усилителя U П . Исходя из заданного коллекторного тока I К0 рассчитывается эмиттерное сопротивление R Э . Рассчитывается напряжение на базе U Б0 , базовый ток I Б0 и вычисляются номиналы резисторов в цепи базы. Рассчитывается входное R ВХ и выходное R ВЫХ сопротивление эмиттерного повторителя, а также номиналы разделительных ёмкостей. После расчёта транзистор проверяется на U Кдоп и I Кдоп При решении четвёртой задачи необходимо сделать обоснованный выбор одного из трёх вариантов схемы, исходя из соотношения коэффициентов a 1 , a 2 , a 3 , и a 4 . Дальнейший расчёт ведётся по известным выражениям коэффициентов передачи для инвертирующего и неинвертирующего усилителя. Для облегчения расчётов рекомендуется величину минимального резистора принять равной 10 кОм. В пятой задаче форма выходного сигнала рассчитывается по известным соотношениям высшей математики с учётом номиналов резистора R и конденсатора C. В исходном состоянии ёмкость разряжена, утечки в ёмкости отсутствуют. Выбор типа операционного усилителя производится по максимальному входному и выходному напряжению и максимальной скорости нарастания выходного сигнала. Для выбранного операционного усилителя необходимо показать возможные варианты включения корректирующих цепей и цепей смещения нуля. В шестой задаче рассчитывается схема с последовательным включением резистора и конденсатора (R1, C1) во входной цепи и параллельным включением резистора и конденсатора (R2, C2) в цепи обратной связи операционного усилителя, который выбирается по известным по известным U ВЫХ.М , K 0 , R Н . Частотную характеристику разомкнутого усилителя считать идеальной. Вначале по I ВЫХ.М рассчитывается номинал резистора R2, далее по заданному K 0 рассчитывается R1, затем по заданным требованиям на верхней границе полосы пропускания величина ёмкости конденсатора C2, и, наконец, по заданным требованиям для нижней границы полосы пропускания C1. 12 ЛИТЕРАТУРА 1 Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3-х томах. Пер. с англ. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Мир, 1993. 2 Токхейм Р. Основы цифровой электроники: Пер. с англ. – М.: Мир, 1988. – 392 с.: ил. 3. Гук М. Аппаратные средства IBM PC, Санкт-Петербург: Питер, 1999. – 816 с. 4 Алексенко А. Г., Галицын А. А., Иванников А. Д., Проектирование радиоэлектронной аппаратуры на микропроцессорах, М.: «Радио и связь», 1984, 270 с. 5 Коффрон Дж., Технические средства микропроцессорных систем, М.: «Мир», 1983, 344 с. 6 Басманов А. С., Широков Ю. Ф., Микропроцессорные и однокристальные микроЭВМ: номенклатура и функциональные возможности, М.: Энергоатомиздат, 1988, 128 с. 7 У. Титце, К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника. Перевод с немецкого, М.: Мир, 1982, 512 с. |