расчетная работы по основам радиоэлектроники. Основы радиоэлектроники
 Скачать 375.22 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА» Индивидуальная работа на тему «Операционные усилители» По дисциплине «Основы радиоэлектроники» Выполнил: студент гр.6365 Блакитная Е.А. Вариант 2 Самара 2020 1) Нарисовать схему интегратора на ОУ с элементами R и С. Подать на вход интегратора напряжение сигнала, состоящего из последовательности импульсов, имеющих разнообразную форму: прямоугольную, треугольную, колоколообразную синусоидальную. (Исходные данные указаны в таблице 1) Таблица 1
  Рисунок 1 – схема интегратора на операционном усилителе Входной сигнал, состоящий из последовательности импульсов различной формы, имеет вид (рисунок 2):  Рисунок 2 – вид напряжения входного сигнала Ищем Uвых(t): 1. Интервал 0  2. Интервал 0,005  3. Интервал 0,01  Построим форму выходного сигнала (рисунок 3):  Рисунок 3 – формы входного и выходного сигналов 2) Нарисовать схему дифференциатора на ОУ с элементами R и C. Подать на вход дифференциатора такой же сигнал, как в ЗАДАНИИ 1. Рассчитать и нарисовать форму выходного сигнала Uвых дифференциатора. Найденный выходной сигнал изобразить совместно с входным сигналом (разными цветами), выбрав масштаб по оси амплитуд (в вольтах) и оси времени (в секундах). Характерные для дифференциатора возможные кратковременные выбросы на выходе с большой амплитудой показать штриховой линией условно ограниченными по амплитуде. При выборе масштаба по оси амплитуд ориентироваться на максимальные конечные значения выходного сигнала.  Рисунок 4 – схема дифференциатора на операционном усилителе Входной сигнал, состоящий из последовательности импульсов различной формы, имеет вид (рисунок 5): Рисунок 5 – вид напряжения входного сигнала Ищем Uвых(t): 1. Интервал 0  2. Интервал 0,005  3. Интервал 0,01  Построим форму выходного сигнала (рисунок 6):  Рисунок 6 – формы входного и выходного сигналов 3) Разработать схему инвертирующего сумматора на 6 входных напряжений. Рассчитать и выбрать элементы схемы сумматора, если значения весовых коэффициентов D1, D2, M1, M2, Y1, Y2, для шести входов численно равны соответствующим цифрам Вашей даты рождения в формате D1D2.M1M2.Y1Y2. (12.02.01) Входное сопротивление по любому входу сумматора должно быть не менее входного сопротивления интегратора по ЗАДАНИЮ 1  Рисунок 7 – схема инвертирующего сумматора на операционном усилителе      Минимально допустимое R на каждом входе сумматора должно быть не меньше входного сопротивления интегратора из задания 1, Rn≥1,5 кОм. Определим значение сопротивления на обратной связи: умножим минимально допустимое на больший коэффициент: 1,5*5=7,5 кОм, по ряду номиналов резисторов Е24 данное значение подходит. Определяем значения сопротивлений на каждом входе сумматора:     Для остальных резисторов можно взять значения миллиомного номинала и тогда отношение Roc/Rn будет стремиться к 0, следовательно и весовой коэффициент будет равен нулю. 4) Разработать схему компаратора (триггера Шмитта) с нулевым средним порогом и напряжением гистерезиса равным 1/3 максимальной амплитуды входного сигнала из ЗАДАНИЯ 1. ОУ считать идеальным при питании его от двух источников Еп = ±15 В. Подать на вход компаратора входной сигнал из ЗАДАНИЯ 1 и изобразить выходной сигнал совместно с входным сигналом (изобразить их разными цветами), выбрав масштаб по оси амплитуд (в вольтах) и оси времени t (в секундах).  Рисунок 8 – схема триггера Шмитта с питанием от двух источников. Входной сигнал, состоящий из последовательности импульсов различной формы, имеет вид (рисунок 9): Рисунок 9 – вид напряжения входного сигнала Рассчитаем значения сопротивлений резисторов, используя известное напряжение гистерезиса, а также значения напряжения источников питания:   Данные значения резисторов подобраны, используя таблицу номиналов для ряда Е24.  Рисунок 10 – формы входного и выходного сигналов 5) Разработать и рассчитать схему мультивибратора на ОУ, взяв за основу схему компаратора из ЗАДАНИЯ 4. Времязадающую цепь реализовать из элементов R и C, значения которых приведены в таблице 1 для Вашего номера варианта N. Рассчитать длительность τ положительных импульсов на выходе мультивибратора в стационарном режиме. Построить временные зависимости выходного напряжения мультивибратора и напряжения на конденсаторе С. Изобразить их разными цветами на одном рисунке, выбрав масштаб по оси амплитуд (в вольтах) и оси времени t (в секундах).  Рисунок 11 – Схема мультивибратора на операционном усилителе R2=33 кОм, R3=0.75 кОм, С1=0,68 мкФ. Рассчитаем значения напряжений верхнего и нижнего порогов:   Далее рассчитаем длительность положительных импульсов: Рассчитаем период повторения импульсов:  Построим временные зависимости:  Рисунок 12 – Временные зависимости выходного напряжения мультивибратора на операционном усилителе и напряжения на конденсаторе |