ПГ “Васил Димитров”Гр. Мадан

КУРСОВ ПРОЕКТ

По Аналогова схемотехника

Тема: “RC – генератор с мост на Вин”F изходно = 5kHz изходно съпротивление 5кΩ

U изходно +- 10v

Изготвил: Денис Емилов Кехайов

Проверил : …………….. инж. З. Шемширов

дата:…..06.2009г.1

Съдържание:

1. Начална страница-1стр.2. Съдържание-2стр.3. Теоретична част-3,4,5 срт.4. Изчисления-6,7стр.5. Схема-8 стр.6. Заключение-9 стр.7. Използвана литература-10 стр.

Теоретична част :

2

За генериране на електрически трептения с ниски честоти не сеупотребяват LC - генератори, тъй като елементите L и С на трептящиякръг се получават с големи стойности и размери,които са неудобниза практиката. При това нарастват също активното съпротивление набобината и токът на утечка на кондензатора, което намалявакачествения фактор на трептящия кръг и стабилността на честотата.Ето защо за генериране на синусоидални трептения с честоти подняколко КНz се използуват автогенератори без трептящи кръгове.Режимът на трептене и генерирането на точно определена честота,наречена квазирезонансна, в такива автогенератори се постига чрезвключване във веригата на обратната връзка на четириполюсници счестотно-зависими характеристики. За тези четириполюсници еважна не само формата на амплитудно-честотната характеристика, нои на фазово-честотната характеристика. За да се получи генериранена синусоидално напрежение с квазирезонансна честота, трябваедновременно да се изпълняват условието за баланс на амплитудите и условието за баланс на фазовите ъгли.Веригите на обратната връзка в тези генератори са съставени от

3

резистори и кондензатори, стойностите на които определят ичестотата на генерираните трептения.Според вида на честотно зависимия четириполюсник и начинана построяване на схемата RC генераторите се делят на:1.RC генератори с дефазиращ четириполюсник във веригата наобратната връзка.2.RC генератори, при които четириполюсникът на обратнатавръзка не обръща фазата на сигнала.За реализиране на генератори от първия вид обикновено сеизползува тризвенна RC верига, показана на фиг. 6а,четириполюсник, дефазиращ изходния сигнал U2 на 1800

спрямовходния U1 При това се получава значително намаляване наамплитудата на U2 спрямо тази на U1. Тези свойства на тризвеннатаверига се илюстрират от амплитудно-честотната характеристика β = F(f)и фазово-честотната характеристика φ = G(f), дадени на фиг. 6б.Честотата f е нанесена на абсцисната ос в относителни единици поотношение на квазирезонансната честота f0, при която трептенията иматмаксимална амплитуда.Съществуват редица класове аналогови схеми, чиито анализ е или твърде високо теоритичен и естествено трудно приложим в практиката или прекалено опростен и не задоволява потребностите за оптимизация на проекта. Тогава разработчикът след продължителни експериментални процедури избира някакъв вариант, който в много случаи е далеч от оптималното решение.• В настоящия доклад се разкриват възможностите на системата за автоматично проектиране Design Center да избегне именно тези

4

недостатъци на традиционната практика при проектиране и разработване на електронни изделия.Предметът на изследване е схемата показана на фиг.1. Включените в нея елементи са оразмерени на базата на основни теоритични постановки. Избран е известния операционен усивател TL082.Честотата на генерираните колебания се изменя плавно с помощта на сдвоен потенциометър, чрез който синхронно се изменят съпротивленията Rx и R2 (но R1=R2). Задача на изследването е да се установи какво е влиянието на допуските на включените елементи върху изходната амплитуда и свързания с нея коефициент на нелинейни изкривявания.

Основни параметри на генераторите - Номинална честота-fген- Относителна нестабилнос на честотата f-най голямото отклонение на

честотата от номиналната честота - Стабилнос на амплитудата Върху относителната нестабилност на честотата и стабилността на амплитудата влияят изменението на температурата и захранващите напрежения, вибрации , влажност и стареене на елементите .

Структурна схема на генератора

5

6

AF ≈ 1 = 4.7 + 6.8 = 11.5 = 2.45 β 4.7 4.7

7

Wo = 1 = 1 = 0.01 √ 8.2 . 1 . 270 . 270 270 √ 8.2

10

βo = Uβ = 1 = 1 = 1 = 0.1 Uo 1 + 8.2 + 270 1 + 8.2 + 1 10.2

1 270

Схема:

8

6.8 кΩ 4.7 кΩ

270nF8.2 кΩ

270nF 1 кΩ

Заключение:

9

В заключение на изложените анализи на определен клас схеми на генератори на синусоидални сигнали могат да се направят следните изводи:

1. Ефективното използване на Design Center за анализ предполага предварителни познания относно теорията и практиката на изследваните схеми. Това е важна предпоставка за правилното планиране на експеримента и анализ на получените резултати.

2. Генераторите използващи селективна RC - група във веригата на положителна обратна връзка винаги трябва да се реализират с допълнителни вериги на АРУ. Дори в случаите, когато генерират постоянна честота.

3. Оптимизацията в проектирането на RC - генератори използващи вериги на АРУ е многовариантна и зависи от редица и клирфактор, нестабилност нафактори като ниво на сигнал генерираната амплитуда от допуски на елементите и в честотна област и пр. Това в повечето случаи е избор на разработчика произхождащ от специфичните потребности на проектираната схема.

4. Получените резултати от проведените анализи в настоящата работа изясняват качествено и количествено процесите в системата генератор - АРУ. Те позволяват чрез неколкократни процедури да се намери оптимален вариант на схемотехничното проектиране подчинен на предварително избрани изходни условия и критерии за оптимизация.

10

Използвана литература:1. Бондаренко, В. RC - генератори синусоидальньих колебаний. М., 1976.2. Стоянов, Ив. И. Измервания в електрониката и изчислителнататехника. С,1987.3. Tuinenga, P. SPICE A Guide to Circuit Simulation & Analysis Using Pspice 1992.4. MicroSim Cor. Pspise A/D. Circuit Analysis User's Guide with Schematics, Ver. 6.2,1995.

11