Проектирование генератора пачек сигналов - Курсовая работа

Генераторы пачек сигналов используются в различных целях в основном при настройке или использовании какой-либо высокоточной аппаратуры, и поэтому, результатом решения этой задачи должна быть стабильная, высококачественная схема генератора заданного сигнала, которая могла бы быть собрана из указанных элементов, и работать без предварительной настройки.В данном курсовом проекте ставиться задача, спроектировать генератор пачек сигналов, с формой сигнала изображенной на рис.1. Частота заполняющей синусоиды не синхронизирована с пилообразным сигналом. DUЗАП не связано с D (Uвых) mПри предварительной разработке структурной схемы в первую очередь видно разделение схемы на две части: генератор пилообразного напряжения и генератор синусоидального сигнала.Простейшим генератором пилообразного сигнала можно считать интегратор постоянного сигнала с периодическим сбросом. Для сброса можно использовать полевой транзистор, включенный в цепь обратной связи параллельно с конденсатором. Во избежание этого можно включить два интегратора параллельно и включать их через период. В этом случае задний фронт будет определяться качеством ключа, отключающего интегратор.В современной электронной аппаратуре на основе ОУ строятся схемы формирования синусоидальных и прямоугольных сигналов с точно заданными значениями частоты, длительности и амплитуды. Для стабилизации амплитуды выходного сигнала применяется отрицательная обратная связь, которая изменяется в зависимости от амплитуды выходного сигнала таким образом, что в результате ее действия амплитуда выходного сигнала не изменяется.В данной схеме регулировке подлежат три параметра: Uзап, (Uвых) m и T1. Для регулировки периода сигнала Т1 введем делитель опорного напряжения для интеграторов в генераторе пилообразного сигнала. Для получения данного напряжения из напряжения питания применим обычный делитель напряжения, так как источник питания имеет стабилизатор. Получим: в нижнем положении движка резистора R6, В верхнем положении движка: Ток через делитель значительно больше, чем ток протекающий через интегратор, поэтому током интегратора можно пренебречь.Компаратор предназначен для сравнивания входного и опорного напряжения, и отображать результат сравнения на выход. Предлагается схема компаратора, приведенная на рис.7.В данной схеме требуется высоковольтный усилитель мощности, так как максимальное значение сигнала - 80В.Выходное напряжение выпрямительных схем источников электропитания обычно имеет пульсации в несколько вольт, так как емкости накопительных конденсаторов не могут быть выбраны бесконечно большими.Блок питания будет иметь первичную и три вторичные обмотки: для питания усилителя мощности напряжением 100В и для питания операционных усилителей двухполярным напряжением ±15В. Рассчитаем обмотку трансформатора для напряжения 15В: Переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора Мощность, потребляемая выпрямителем от вторичной обмотки трансформатора Для трансформатора такой мощности можно использовать магнитопровод с минимальной площадью сечения сердечника: S1 = 1.3 = 1,3 1,5 = 1,95 см2. Мощность, потребляемая выпрямителем от вторичной обмотки трансформатораНоминальное выходное напряжение Uвых = 15В. Возьмем стабилитроны VD14-VD15 КС215Ж Uct = 15В, при Іст = 2 МА, Іст min = 0.5МА, Іст мах = 8.3МА.Возьмем стабилитрон VD13 КС600А Uct = 100В, при Іст = 1.5 МА, Іст min = 1МА, Іст мах = 8.1МА Резистор R32 обеспечивает ток через стабилитрон VD13 = Ict.Принципиальная схема интегратора изображена на рис.2.Принципиальная схема генератора изображена на рис.3.Принципиальная схема усилителя мощности показана на рис.9. и резисторы R23 - R26 составляют сумматор, аналогичный сумматору на ОУ DA5. В самом усилителе мощности резисторы R28, R29 представляют собой ООС, поэтому для обеспечения коэффициента усиления 10, резисторы R28 = 910 Ом, R29 = 8.2 КОМ.

Содержание

Введение

1. Постановка задачи

2. Разработка структурной схемы

2.1 Генератор пилообразного сигнала

2.2 Генератор синусоидального сигнала

3. Разработка принципиальной схемы

3.1 Регулирование параметров

3.2 Компаратор

3.3 Усилитель мощности

3.4 Стабилизатор напряжения

4. Расчет основных блоков

4.1 Расчет блока питания

4.2 Стабилизатор 15В

4.3 Стабилизатор 100В

4.4 Интегратор

4.5 Генератор синусоидальных колебаний

4.6 Усилитель мощности

Приложение

Генераторы пачек сигналов используются в различных целях в основном при настройке или использовании какой-либо высокоточной аппаратуры, и поэтому, результатом решения этой задачи должна быть стабильная, высококачественная схема генератора заданного сигнала, которая могла бы быть собрана из указанных элементов, и работать без предварительной настройки. Поэтому, основными элементами схемы являются операционные усилители, которые изза большого коэффициента усиления позволяют вводить глубокие отрицательные обратные связи, которые позволяют достичь высокой точности и стабильности схемы.