Разработка измерительного усилителя с блоком питания и устройством измерения частоты входного сигнала - Курсовая работа

Техническое задание измерительный усилитель напряжение частотомерПроектируемый прибор состоит из 8 основных частей:-входная часть (обеспечивает требуемые значения входных параметров устройства) служит для согласования источника сигнала: внесение минимальных искажений в измеряемый сигнал; -промежуточная часть обеспечивает требуемое значение коэффициента усиления по напряжению и отсечку частот, не входящих в заданный рабочий диапазон частот; Найдем коэффициент усиления всего усилителя исходя из необходимых входного и выходного напряжений: Ku= Входной каскад выполняем на основе операционного усилителя, включенного по неинвертирующей схеме с коэффициентом усиления, равным 6. Рассчитаем входное сопротивление на граничных частотах и вычислим его погрешность в зависимости от частоты: Rвх диф =106 Ом, Rвх=R3 Rвх диф·(1 Ku· ); Рассчитаем выходное сопротивление на граничных частотах и вычислим его погрешность в зависимости от частоты: Погрешность коэффициента усиления в полосе рабочих частот: ?= ((Мвх·Мпром·Мвых)-1)·100%=((1,012·1,0042·1,029)-1)·100%=(1,045-1)·100% =4,5%В представленной курсовой работе спроектировали электронное устройство, содержащее усилитель напряжения, логический блок, управляющий электронным ключом, который коммутирует выход преобразователя на два выхода (выход 1 и выход 2). Устройство содержит измеритель частоты преобразованного сигнала и источник питания от промышленной сети переменного тока напряжением, равным 220В±10%, частотой 50 Гц. В схеме усилителя напряжения использованы быстродействующие прецизионные операционные усилители К140 УД26АМ с низким уровнем шумов и малым смещением нуля, что обеспечивает низкую погрешность.Операционный усилитель (ОУ) К140УД26АМ предназначен для применения в аппаратуре с низким уровнем шумов, скоростных системах сбора и обработки данных, а также широкополосных измерительных системах. Операционные усилители изготовлены по биполярной технологии и выпускаются в 8-ми выводном круглом корпусе типа 2108.8-1.Зависимость коэффициента усиления от частотыТаблица истинности логического блока который задается уравнением: a (b c)*d3 элементов 2И Ток потребления: 0,004 МКА Напряжение питания: 5В Условное графическое обозначение 4 элемента 2ИЛИ Ток потребления: 0,004 МКА Условное графическое обозначениеДиод К564 Цоколевка корпусаКварцевый резонатор QC2-5 Параметры кварцевого резонатораМикросхема К176ИЕ2 - пятиразрядный счетчик, который может работать как двоичный в коде 1-2-4-8-16 при подаче лог. 1 на управляющий вход А, или как декада с подключенным к выходу декады триггером при лог. Вход R служит для установки триггеров счетчика в 0 подачей на этот вход лог. Если на вход 2/10 подается высокий уровень напряжения, счетчик работает как двоичный. Если на входе 2/10 будет нулевой потенциал, и будут заземлены 4-7 входа, счетчик будет работать как десятичный и на выходе 15 будет частота f/10.Счетчик ИЕ5 состоит из двух частей: один триггер (одноразрядный счетчик) со входом С1 и выходом и три триггера (трехразрядный счетчик) со входом С2 и выходами ,). При объединении выхода микросхемы со входом С2 получается 4-х разрядный двоичный счетчик, считающий до 16. Счет производится по отрицательному фронту входного сигнала С1 и С2. Сбрасывается счетчик в нуль по сигналам и , объединенным по функции И.Схема включения аналогового ключа КР590КН9 На входы 4 и 5 подаются входные аналоговые сигналы, которые снимаются с входов 3 и 6 соответственно. На входы 10 и 15 подаются сигналы управления ключами (вход 10-управление первым ключом, вход 15-вторым).Индикаторы управляемые, цифрове, красного цвета свечения, предназначенные для применения в радиоэлектронной аппаратуре. Схема управления выполнена по КМОП технологии. Индикаторы имеют 7 сегментов и децимальную точку, позволяют воспроизвести любую цифру от 0 до 9 и децимальную точку. Масса индикаторов типа не более 1,5 г. Напряжение питания: Индикаторов 5В Счетчиков 9ВКомпенсационные стабилизаторы напряжения с фиксированным выходным напряжением. Минимальное падение напряжения на стабилизаторе Uпд=2,5 В Ток потер Іпот 10 МА Коэффициент нестабильности по напряжению KHU=0,05 %/В Ток потер Іпот 10 МАТрансформатор ТПП201 ШЛ Напряжения на вторичных обмотках трансформаторов ТПП201 на 127/220 В составляют: между выводами 11 и 12, 17 и 18 - 20В; Номинальный ток во вторичных обмотках равен 0,29Предохранители ПР-2 на токи от 15 до 60 А имеют упрощенную конструкцию. Плавкая вставка 1 прижимается к латунной обойме 4 колпачком 5, который является выходным контактом. В предохранителях на токи более 60 А плавкая вставка 1 присоединяется к контактным ножам 2 с помощью болтов.

Содержание

Введение

Структурная схема

Входная часть

Промежуточная часть

Расчет ФНЧ

Расчет ФВЧ

Выходная часть

Логический блок

Делитель напряжения

Проектирование частотомера

Электронный аналоговый ключ

Блок питания

Заключение

Список использованной литературы

Приложения