Global Informatics

- Информатика и вычислительная техника

Разработка функциональной схемы устройства

Для дальнейшей разработки УНЧ необходимо учесть вид связи между каскадами: она будет ёмкостной или трансформаторной, чтобы передать на нагрузку только переменную составляющую сигнала.

В УНЧ на интегральных микросхемах используются для исключения постоянной составляющей разделительные конденсаторы.

Обратная связь (ОС) широко используется в техники. Обратной связью называют влияние некоторой выходной величины на некоторую входную, которая в свою очередь существенным образом влияет на выходную величину.

Несмотря на то, что отрицательная обратная связь (ООС) уменьшает коэффициент усиления, преимущества заключаются в том, что уменьшаются искажения сигнала, в значительно большем диапазоне частот коэффициент усиления оказывается не зависящим от частоты и т.д.

Согласно техническому заданию коэффициент усиления УНЧ:

.

Исходя из этого, подбираются ОУ с коэффициентом усиления не менее 9000 на верхней граничной частоте.

При выборе интегральной микросхемы ОУ необходимо соблюдать следующие соотношения между параметрами ОУ и параметрами усилителя заданного в техническом задании.

— максимальное выходное напряжение ОУ:

,

т.е. ;

— входное сопротивление ОУ:

,

т.е.

— температурный рабочий диапазон ОУ:

от до , т.е. от до ;

— выходной ток: ; мА;

На основании этих параметров и параметров приведенных в техническом задании, мною была выбрана ИМС ОУ К 1407 УД2.

— напряжение питания Uп;

— коэффициент усиления напряжения Ку;

— ток потребления Iпот;

— температурный рабочий диапазон ;

— частота единичного усиления ;

— разность входных токовI Iвх ;

— сопротивление нагрузки Rн;

— напряжение смещения есм;

— коэффициент ослабления синфазного сигнала Mсф;

Коэффициент усиления каскада на ОУ , при котором обеспечиваются заданные частотные искажения на высокой частоте, вычисляется по формуле:

;

где f1 - частота, на которой коэффициент усиления ОУ равен f1=3М Гц.

В соответствии с ТЗ и данными ОУ посчитаем :

Определим число усилительных каскадов:

Во избежание возникновения паразитной положительной обратной связи n принято брать нечетное количество, поэтому принимаем число каскадов на ОУ n=3.

Исходя из выше приведенных расчетных данных и принятых решений функциональная схема имеет вид приведенный на рисунке.

Функциональная схема УНЧ

Для данной работы усилитель низкой частоты строим на операционном усилителе. При этом необходимо введение обратной связи (ОС), обеспечивающей завал на верхней граничной частоте. Для этого в цепь ОС входного, промежуточного и выходного каскада необходимо ввести резистор.

Поскольку постоянная ОС (ПОС) ухудшает характеристики усилителя, то в усилителях измерительных устройств в основном пользуются отрицательную ОС (ООС). Применение ООС обеспечивает стабильность коэффициента усиления при смене активных компонентов, изменении напряжений питания, уменьшении фазового сдвига между входным и выходным напряжениями, снижение уровня нелинейных искажений и собственных помех. Разделительные блоки (БР) служат для максимального уменьшения паразитных токов.

Перейти на страницу: 1 2

Статья в тему

Способы и информационные технологии получения знаний
Наступивший XXI век станет этапным для проникновения новых информационных технологий и создаваемых на их основе высокопроизводительных компьютерных систем во все сферы человеческой деятельности - управление, производство, науку, образование и т.д. Конструируемые посредством этих технологий интеллект ...

Главные разделы


www.globalinformatics.ru © 2024 - Все права защищены!