Особенности разработки измерительного усилителя с блоком питания. Разработка структурной схемы устройства, принципиальной, печатной и монтажной схемы. Характеристика делителя напряжения, проектирование частотомера, электронный аналоговый ключ и пр.
Аннотация к работе
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.