ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОКОЛИВНИХ ГЕНЕРАТОРІВ ЛІНІЙНО-ЗМІННОЇ НАПРУГИ НА БАЗІ ІНТЕГРАТОРА ТА КОМПАРАТОРА НА ОПЕРАЦІЙНИХ ПІДСИЛЮВАЧАХ.. Лабораторна робота з ЕВПТ. Робота № 525397

Перехід до торгівельного партнера Binance

ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОКОЛИВНИХ ГЕНЕРАТОРІВ ЛІНІЙНО-ЗМІННОЇ НАПРУГИ НА БАЗІ ІНТЕГРАТОРА ТА КОМПАРАТОРА НА ОПЕРАЦІЙНИХ ПІДСИЛЮВАЧАХ.

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Кафедра автоматизованих систем управління

Інформація про роботу

Рік:

2012

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

ЕВПТ

Група:

ВП

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА" Інститут комп’ютерних наук і інформаційних технологій Кафедра автоматизованих систем управління ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОКОЛИВНИХ ГЕНЕРАТОРІВ ЛІНІЙНО-ЗМІННОЇ НАПРУГИ НА БАЗІ ІНТЕГРАТОРА ТА КОМПАРАТОРА НА ОПЕРАЦІЙНИХ ПІДСИЛЮВАЧАХ. Лабораторна робота № 9 з дисципліни " Елементи і вузли поліграфічної техніки " Лабораторна робота № 9 ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОКОЛИВНИХ ГЕНЕРАТОРІВ ЛІНІЙНО-ЗМІННОЇ НАПРУГИ НА БАЗІ ІНТЕГРАТОРА ТА КОМПАРАТОРА НА ОПЕРАЦІЙНИХ ПІДСИЛЮВАЧАХ. Мета роботи - вивчення принципів роботи і розрахунку автоколивних генераторів лінійно-змінної напруги, реалізація їх на операційних підсилювачах та набуття досвіду наладки і досліджень за допомогою моделювання їх роботи на EWB. 1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ Основна вимога до лінійно-змінної напруги - це лінійність її зміни під час робочого ходу (τроб). Така напруга має широке застосування в різних пристроях автоматики. Так наприклад, тільки лінійно-змінна напруга дозволяє отримати постійну швидкість розгортки електронного променя в осцилографі. Генератор лінійно змінної напруги ( інша назва – генератор трикутної напруги)– реалізується на операційних підсилювачах за достатньо простою схемою - з допомогою послідовно включених інтегратора та тригера Шмітта, які охоплені зворотним зв’язком [1]. (Тригер Шмітта функціонально є компаратором, рівні включення і виключення якого не зівпадають як у звичайного компаратора, а різняться на величину, яка називається гістерезисом перемикання). Рис.1. Схема ГЛЗН (вихід DA2) і ГПІ (вихід DA1). Як показано на рис.1, інтегратор інтегрує наявну на виході тригера Шмітта постійну напругу. Коли вихідна напруга інтегратора досягне порогу спрацювання тригера Шмітта, то напруга на виході тригера Шмітта стрибком міняє свій знак. Внаслідок цього напруга на виході інтегратора почне змінюватися в протилежну сторону, поки не досягне другого порогу спрацювання тригера Шмітта. Змінюючи постійну інтегрування (значення R1 і С1), можна змінювати тривалість формування лінійно-змінної напруги у широкому діапазоні. Амплітуда такої напруги UГЛЗН залежить тільки від встановлення рівнів спрацювання тригера Шмітта UГЛЗН = (R3 / R2) • UМАХ, /1/ де UМАХ, - напруга живлення операційних підсилювачів UМАХ = |ЕК|, а R2 ≥ R3. Період коливань рівний подвоєному часу, який необхідний інтегратору, щоб його вихідна напруга змінилася від - UГЛЗН до +UГЛЗН: ТГЛЗН = 4 R1 С1 (R3 / R2) , /2/ Таким чином, період коливань і відповідно частота лінійно-змінної напруги не залежить від рівня UМАХ операційного підсилювача. Розглянута схема одночасно забезпечує і отримання прямокутних імпульсів – вихід UГПІ тригера Шмітта , тобто є також генератором лінійно змінної напруги. 2. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ 1. Пiдготовка до роботи На основі параметрів згідно з варіантом завдання розрахувати параметри ГЛЗН на базі інтегратора і компаратора на операційних підсилювачах. ВАРIАНТИ ЗАВДАНЬ № варіанту 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Напруга живлення операційних підсилювачів ЕК, В ±15 ±15 ±15 ±15 ±15 ±15 ±15 ±15 ±15 ±15 Період лінійно-змінної напруги ТГЛЗН, мС 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Задані наступні параметри ГЛЗН (варіант №6): - напруга живлення операційних підсилювачів ЕК = ±15 В - період лінійно-змінної напруги ТГЛЗН = 6 мС Розрахунок: а) вибираємо операційні підсилювачі (ОП): для заданих напруг живлення операційних підсилювачів UМАХ = ±15 В і періоду лінійно-змінної напруги ТГЛЗН = 3 мС вибираємо ОП для моделювання µА741 (вітчизняний аналог К140УД6), які мають напругу живлення ±15 В і максимальну частоту FМАХ ≥ 1 МГц ( FМАХ ≥ 1 / ТГЛЗН ) б) розраховуємо амплітуду напруги UГЛЗН : амплітуда такої напруги UГЛЗН залежить тільки від встановлення рівнів спрацювання тригера Шмідта і відповідно до формули /1/ UГЛЗН = UМАХ, = 15 В при R3 = R2 ; в) обчислюємо ємність С1 : приймаємо значення R1 =1.0 кОм, R3=1.0 кОм, R2=1.0 кОм і обчислюємо ємність С1 за формулою / 2 / С1 = ТГЛЗН / ( 4 R1 ) = 6 • 10 -3 / (4 • 1•10 3)= 1.5 • 10 -6 Ф Згідно з розрахованими значеннями здійснюємо підбір елементів відповідно до ряду елементів: R1 = 1.0кОм, R3=1.0 кОм, R2=1.0 кОм, C1 = 1.5 мкФ 2. Проведення експериментальних дослiджень. 2.1. Підготували до роботи ПК: провели реєстрацію в системі, забезпечили роботу з програмою Electronics Work Bench. Забезпечили монтаж схеми дослідження на набірному полі Electronics Work Bench.. Дослідили роботу схеми в автоколивному режимі шляхом спостереження осцилограм процесів в основних точках схеми (напруги на виходах обох операційних підси-лювачів). Схема дослідження і осцилограми приведені на рис.1. Визначили експериментальні значення: -амплітуда лінійно-змінної напруги UГЛЗН ЕКС = 2.8 верт.кл • 5 • 10 -3 = = 14 В ( R3 = 1.0кОм, R2 = 1.1кОм ); -період лінійно-змінної напруги ТГЛЗН ЕКС = 5.8 гориз.кл • 1 • 10 -3 = 5.8 • 10 -3 С -тривалості імпульсів напруги прямокутної форми τі1 ЕКС = 2.9 гориз.кл • 1 • 10 -3 = 2.9 • 10 -3 С; τі2 ЕКС =2.9 гориз.кл • 1 • 10 -3 = 2.9 • 10 -3 С; (відповідно період ТГПІ ЕКС = τі1 ЕКС + τі2 ЕКС = 5.8 • 10 -3 С ). 2.3. Збільшити вдвічі ємність і дослідили схему при новому значенні ємності конденсатора C1' = 3.0 • 10 -6 Ф (рис.2). -амплітуда лінійно-змінної напруги UГЛЗН ЕКС’ = 2.8 верт.кл • 5 • 10 -3 = = 14 В ( R3 = 1.0кОм, R2 = 1.1кОм ); -період лінійно-змінної напруги ТГЛЗН ЕКС’ = 11.8 гориз.кл • 1 • 10 -3 = 11.8 • 10 -3 С; -тривалості імпульсів напруги прямокутної форми τі1 ЕКС’ = 5.9 гориз.кл • 1 • 10 -3 = 5.9 • 10 -3 С; τі2 ЕКС’ =5.9 гориз.кл • 1 • 10 -3 = 5.9 • 10 -3 С (відповідно період ТГПІ ЕКС’ = τі1 ЕКС’ + τі2 ЕКС’ = 11.8 • 10 -3 С ). Рис.2. Вплив на тривалість вихідних імпульсів від зміни величини ємності до п.2.3. 2.4. Відновили значення ємності конденсатора C1 = 1.5 • 10 -6 Ф . Прослідкували вплив на тривалість вихідних імпульсів від зміни величини зворотнього зв’язку (рис.3). R3 = 1.0кОм, R2 = 2.0кОм- Рис.3. Вплив на тривалість вихідних імпульсів зміною величини зворотнього зв’язку – до п.2.4. Визначили експериментальні значення: -амплітуда лінійно-змінної напруги UГЛЗН ЕКС’’ = 1.4 верт.кл • 5 • 10 -3 = = 7.0 В (згідно з /2/ R3 = 1.0кОм, R2 = 2.0кОм UГЛЗН ЕКС’’ = UМАХ / 2= ЕК / 2= 15 / 2 = 7.5 В ); -період лінійно-змінної напруги ТГЛЗН ЕКС’ = 3.2 гориз.кл • 1 • 10 -3 = 3.2 • 10 -3 С; -тривалості імпульсів напруги прямокутної форми τі1 ЕКС’’ = 1.6 гориз.кл • 1 • 10 -3 = 1.6 • 10 -3 С; τі2 ЕКС’’ =1.6 гориз.кл • 1 • 10 -3 = 1.6 • 10 -3 С (відповідно період ТГПІ ЕКС’’ = τі1 ЕКС’’ + τі2 ЕКС’’ = 3.2 • 10 -3 С ). Наявна незначна розбіжність розрахованих і експериментальних значень (до 5% ) - за рахунок спрощення виразу /2/.

Лабораторна робота ЕВПТ

tinysinjka

25.12.2013 03:12-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись