WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Частотно-модульовані сигнали - Курсова робота

Частотно-модульовані сигнали - Курсова робота

Залежності та для ДУ1 і ДУ1 з ЕП на вході, отримані при = 100, приведені на рис. 4.6 [6].

Неважко обчислити з рівняння:

,

що мінімально досяжне значення рівне , досягається при:

.(4.32)

Оптимальне значення при виконанні (4.32) рівне:

.

Граничне значення при і рівне

.

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

Рисунок 4.5 – Графіки залежності та для ДУ1 і ДУ1 з ЕП на вході

Проте останнє досягається за рахунок збільшення до величини 100 (див. рис.4.5). Включення на вході ДУ1 ланцюгів, компенсуючи струм Івх, при технологічному розкиді (10...20٪) параметрів елементів ДУ1 в кращому разі дозволяє зменшити Івх в 5 разів, а отже, і досягти при незначному збільшенні АП П в порівнянні із звичайним ДУ.

Після порівняння сигналу з ідеальним в компараторі напруги і перетворення його в цифрову послідовність, сигнал поступає на схему управління та комутатор. В даній схемі комутатор та схема управління виконані на основі польових транзисторів.

На підставі вище викладеного можна запропонувати простий метод розрахунку комутатора аналогових сигналів на ПТ:

  1. Вибирається структура комутатора на підставі початкових даних: числа каналів, вхідного опору датчиків, допустимої погрішності, частотного і динамічного діапазонів комутованих аналогових сигналів.

У багатоступінчатих комутаторах погрішність, обумовлена взаємним впливом каналів, спостерігається у меншій мірі, ніж в одноступінчатому. При значному числі каналів багатоступінчата структура виявляється більш швидкодійною, за рахунок зменшення вихідної ємності комутатора. Крім того, багатоступінчата структура володіє меншою погрішністю перед одноступінчатою у разі значного опору датчиків.

Одноступінчата структура вимагає меншого числа ключів і в основному використовується при незначному числі каналів (звичайно не більше 10).

  1. Вибирається тип польового транзистора, що працює як ключ.

  2. Вибирається схема управління аналоговим ключем.

  3. Складається еквівалентна схема комутатора і на підставі її аналізу знаходяться статична і динамічна погрішності комутатора.

  4. Знаходяться всі параметри аналогового ключа, які вносять свій внесок в погрішність комутатора при передачі сигналу.

Необхідно спроектувати і розрахувати електронний комутатор, який підключає виходи компараторів напруги до входу суматора.

  • число каналів – 4;

  • частотний спектр вхідного сигналу 0,5-200 Гц;

  • амплітуда комутованого сигналу 3 В;

  • погрішність передачі сигналу < 0,5٪;

  • вихідний опір біопідсилювачів 2 кОм;

  • опір навантаження (АЦП) 1 МОм;

  • діапазон робочих температур 10...40С.

  1. Визначимо частоту опитування каналів комутатора. За теоремою Котєльнікова частота запиту fп повинна перевищувати максимальну частоту спектру сигналу FВ, як мінімум в 2 рази. Практично, це значення береться звичайно в 5-10 разів більше. Звідси, частота запиту одного каналу fп = 5FВ = = 5200 =1000 Гц. Частота запиту 5 каналів fп = 5 кГц.

  2. Оскільки число каналів незначне, вибір зупиняється на одноступінчатій структурі комутатора.

  3. Обираємо як ключ – польовий транзистор КП103Ж, що має наступні параметри:

;

;

;

;

.

Подальший розрахунок проводимо як для найгіршого випадку.

  1. Визначаємо необхідну напругу замикання для обраного типу транзистора (без врахування вхідного сигналу) [6]:

=

=,

де = (23 мВ/С)ΔТ.

З врахуванням вхідного сигналу управляюча напруга, необхідна для повного замикання ПТ, визначається з виразу:

.

Оскільки допустима напруга замикання зверху обмежується максимально допустимою напругою на затворі рівною 15 В, то необхідно обирати з проміжку:

5,8 В < < 15 В.

Це значення уточнюється при розрахунку режиму роботи транзистора, який управляє ланцюгами затвору.

  1. Вибираємо схему управління з буферним підсилювачем. При цьому з'являється можливість розділити ланцюги видачі сигналу (високоомний вихід комутатора) і зчитування (низькоомний вихід комутатора).

  2. Визначимо статичну погрішність комутатора, що розраховується, уявляючи його у вигляді еквівалентної схеми, зображеної на рис. 4.6 [6].

Рисунок 4.6 – Еквівалентна схема комутатора

Вважатимемо, що в даний момент часу ввімкнений перший канал.

В цьому випадку вихідна напруга першого каскаду, який підключений до навантаження, викличе в ланцюзі струм , який створює на опорах падіння напруги:

Напруги датчиків , , викликають струми, що протікають через опори замкнутих ПТ і опори , створюючи на останніх додаткове падіння напруги:

,

де N= 5 – число каналів комутатора.

Зворотні струми затворів замкнутих транзисторів, протікаючи по тому ж ланцюгу, створюють додаткову напругу:

.

Окрім перерахованих вище погрішностей при передачі сигналу існує одна, яка обумовлена струмом БУ:

.

Оскільки комутатор призначений для роботи в інтервалі температур 10-40С, необхідно врахувати, що струми затворів ПТ подвоюються на кожні 10С, тобто в даному випадку струми затворів слід збільшити в 10 разів.

Сумарна статична погрішність комутатора виражається наступним чином:

  1. Визначимо бракуючи для обчислення статичної погрішності параметри ключа на ПТ.

Опір каналу відкритого транзистора визначається з виразу [6]:

.(4.33)

= 1/0,7 = 1,43 кОм.

Струм стоку замкнутого транзистора:

.

Вхідний струм буферного підсилювача:

.

Підставляючи знайдені значення у вираз сумарної статичної погрішності, отримуємо:

Таким чином, максимальна погрішність при передачі сигналу складе 0,38٪, що менше за допустиму, тому вибір структури комутатора і типу ПТ зроблений правильно, і можна продовжувати розрахунок елементів комутатора.

  1. Знайдемо повну ємність затвору [6]

,

де – ємність діода.

  1. Час опитування одного каналу:

.

  1. При замиканні ключа ємність затвору перезаряджається з постійною часу , ( – вихідний опір компараторів напруги). При цьому опір каналу змінюватиметься відповідно до формули:

.

Вважаючи, що опір каналу досягає свого сталого значення за час рівний 3-5, можна визначити допустиме значення :

,

де – допустимий час встановлення прямого опору каналу (приймемо =0,4ТК).

  1. Напругу живлення управляючого какаду обираємо із вже знайденого раніше проміжку допустимих напруг на затворі (5,8 В 15 В). приймемо стандартне значення ЕК = 12,6 В.

  2. Струм, що спожитий від буферного какаду,

Loading...

 
 

Цікаве