МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» Кафедра «Комп’ютеризовані системи автоматики» / РОЗРАХУНКОВА РОБОТА з навчальної дисципліни «Електроніка та мікросхемотехніка. Частина 2» на тему: «Розрахунок типових вузлів електронних схем» Варіант: 4.14.1 Львів 2014 Завдання до розрахункової роботи Пояснити принцип роботи заданої схеми RC-генератора, навести частотну і фазову характеристику фазозсуваючої ланки. Вибрати тип операційного підсилювача і розрахувати основні параметри схеми. Розрахувати значення всіх елементів схеми і вибрати їх номінали і типи згідно з ГОСТ ом. Варіант 4.14.4 № вар. Uвих m (В) Fн (Гц) Fв (Гц) RН (Ом) Tmin (oC) Tmax (oC)  1 5 20 200 50 0 +50   Для розрахунку генератора задано: Uвих.m ( амплітудне значення вихідної напруги; Rн ( опір навантаження; fн ( нижня робоча частота; fв ( верхня робоча частота; Тоc.макс ( максимальна температура оточуючого середовища. Для забезпечення самозбудження необхідно на вхід підсилювача подавати частину вихідної напруги, яка рівна вхідній і збігається з нею за фазою. Для отримання гармонічних синусоїдальних коливань необхідно, щоб ці умови виконувалися лише на одній частоті і різко порушувалися на всіх інших частотах. Ця частота називається частотою квазірезонансу. Необхідних фазовий зсув формується за допомогою фазоповертаючої ланки (ФПЛ), яка складається з декількох RC-ланок і служить для повороту фази вихідної напруги підсилювача на певний кут (
= n·2π, де n = 0, 1, 2,....) на частоті квазірезонансу. / Рис.4.3.1. Схема електрична принципова RC-генератора на операційному підсилювачі В схемі генератора застосована послідовно-паралельна RC-ланка, яка називається мостом Віна і забезпечує нульовий фазовий зсув на частоті квазірезонансу. Фазочастотна характеристика моста Віна наведена на рис.4.3.3. Коефіцієнт зворотного зв'язку такої ланки дорівнює (зз=1/3. Це означає, що мінімальний коефіцієнт підсилення за напругою, при якому виконується умова балансу амплітуд, повинен дорівнювати Ku=1/(зз=3. / Рис.4.3.2. Структурна схема RC-генератора Розрахунок починаємо з вибору типу інтегрального операційного підсилювача виходячи з таких умов

де
− максимальна додатна і від'ємна напруги на виході операційного підсилювача. Максимальна швидкість наростання вихідної напруги операційного підсилювача повинна задовольняти таку вимогу
(В(мкс) Вибираємо тип інтегрального операційного підсилювача і використовуємо такі його електричні параметри:
, Кu0, Rн.мін, Vмакс (В/мкс), (Uзм /(T (мкВ/оС), Rвих. Операційний підсилювач К140УД14 (Кu0)= 25. Коефіцієнт підсилення за напругою (±Uж)=15 В. Напруга живлення (Iсп)=1 мА. Струм споживання (Uзм)=5 мВ. Напруга зміщення (Iвх)=5 нА. Вхідний струм (ΔІвх)=1 нА. Різниця вхідних струмів Частота зрізу=0,5 МГц (Vmax)=0,1 В/мкс. Максимальна швидкість наростання вихідної напруги (Rвх.д)= 30 МОм. Вхідний диференціальний опір (Rвих)=0,2 кОм. Вихідний опір (Rн.мін)=1 кОм. Мінімальний опір навантаження (U ± )=12 В Вихідна напруга / Рис.4.3.3. Фазочастотна характеристика моста Віна Мінімальне значення вхідного опору Zвх мін моста Віна повинно бути таким, щоб він не перевантажував вихідне коло підсилювального каскаду