Для даних опорів враховуючи умову
Проведемо розрахунок меж тривалості вихідних імпульсів в залежності від меж ємності
де Uнас-напруга насичення;
Сmax – максимальна задана межа ємності;
Сmin - мінімальна задана межа ємності.
Отже тривалість імпульсів в залежності від ємності лежатиме у межах: 149мкс...0,149мкс
Сх- конденсатор змінної ємності за допомогою якого ми можемо змінювати режими, але потрібний ще зразковий конденсатор С0, з яким ми будемо зрівнювати.
Тобто при вимірюванні Сх беруть зразковий конденсатор С0, так як постійна часу кола розрядки конденсатора τ є інтервал часу, по закінченні якого напруга на конденсаторі змінюється в е раз, то інтервал Δt= τ= Сх·С0. формується за допомогою зрівнюючого пристрою ЗП.
Тому вибираємо конденсатор С0 з номіналом ємності в діапазоні 10 нФ....1мкФ, але більшого класу точності. С0 К77-1-1мкФ,
3.4Розрахунок елементів АМВ
На рисунку 8 зображена схема автоколивального мультивібратора
Рисунок 8 - Схема АМВ
Вхідні дані:
VT1 та VT2 типу КТ315Ж
Eж=12 (В).
Оскільки наступний каскад має вхідний опір
Для даного транзистора з вихідної характеристики транзистора:
при
З вхідних характеристик:
Задамося
Оберемо резистори: R1, R4 С2-23-2 кОм, Р=0,125Вт,
Так як мінімальне підсилення за струмом β=1, то:
Оберемо резистори: R2, R3 С2-23-1 кОм, Р=0,125Вт,
Оберемо конденсатори
С1=С2=
С1=С2=2,4 10-3 (Ф)
С1,С2 К40У-9-0,22 мкФ ,
4. Визначення метрологічних характеристик
Після розрахунку зовнішніх елементів необхідно враховувати неідеальність ОП. При цьому
Реальний коефіцієнт підсилення реального ОП можна визначити за формулою:
Визначимо похибку:
Тобто значення реальної похибки не перевищує значення допустимої похибки, яка є однією із умов завдання:
5. Моделювання одного з вузлів
Для перевірки правильності роботи схеми проведемо моделювання одного в вузлів. Для моделювання оберемо очікуючий мультивібратор, який виступає у ролі перетворювача ємності у тривалість імпульсів. Підставимо всі обрані у процесі розрахунків номінали елементів та знімемо частотні характеристики на виході вузла при різній ємності.
На рисунку 9 зображено модель очікувального мультивібратора в пакеті прикладних програм WorkBench
Рисунок 9 - Модель ОМВ в пакеті WorkBench
На рисунку 10 наведено зміну часового інтервалу при різних значеннях Сх
а
Рисунок 10 - зміна часового інтервалу при різних значеннях Сх: а - значення часового інтервалу при заданому значенні ємності, б - значення часового інтервалу при зміні значення ємності на інше, амплітуда при цьому залишається незмінною.
Висновки
В даному курсовому проекті докладно були описані головна мета, основне призначення та області застосування перетворювача ємність-часовий інтервал. Також була розглянута поетапна розробка та розрахунок кожного з елементів схеми, приведені структурні схеми окремих каскадів.
В результаті проведених розрахунків була розроблена структура перетворювача, проведено розрахунок опорів та ємностей, ОП та транзисторів, підібрані елементи та їх номінали, проведено моделювання одного з вузлів схеми електричної принципової, визначені метрологічні характеристики і вирахувано, що похибка перетворення не перевищує 1%.
Графічна частина містить схему електричну принципову, створену згідно стандартів.
Література
1. Терещук Р.М. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства.- Киев: Наук.думка, 1988.- 800с.
2. Степененко И.П. Основи мікроелектроніки.- М.: Сов. Радио, 1980 - 456 с.
3. Харовіц П. Н. Мистецтво схемотехніки.- М.: Мир. 1986. – 55 с.
4. Довідник. Вживання інтегральних мікросхем в електронній обчислювальній техніці.- М.: Радіо і зв'язок, 1987. –400 с.
5. Наумов Ю.Е. Інтегральні схеми.- М.:Сов.радио, 1970. –112 с.
6. Никитин В.А. Книга начинающего радиолюбителя.–М.: Патриот, 1991.-464с.
7. Бокуняев А.А. Справочная книга радиолюбителя-конструктора.-М.: Радио и связь,1990. – 624 с.