ГЛИН представляет собой линейный усилитель, построенный на операционном усилителе К157УД2. Операционный усилитель К157УД2 выбран из-за своего достаточно большого коэффициента усиления, что обеспечивает хорошую линейность ГЛИН.
Выходное напряжение изменяется по следующему закону:
В момент времени t=2.8 с Uвых=11 В, Uвх=5 В, С1 примем равным 100 мкФ.
U(0.2)
= 11 В; R7 = (Uвх 
t) / (U(2.8) C3) = 5 2.8 /
(10 100 10
) = 12.7 кОм.
Параметры транзистора VT1 должны соответствовать следующему: напряжение насыщения сток-исток Uсиmax 1 В и напряжение затвор-сток максимальное Uзсmax 5 В. По этим параметрам подходит полевой транзистор обедненного типа с n-каналом 2П313А. Конденсатор С4 берем равным 5 пФ (он нужен для внутренней коррекции операционного усилителя).
Рисунок 7 - ГЛИН
3.4 Схема сравнения, триггер и временной селектор
Компаратор необходим для сравнения неизвестного измеряемого напряжения с известным линейно изменяющимся и для выработки сигнала на счёт импульсов.
Схема сравненияпредназначена для сравнения трех напряжений: опорного (поступающего с ГЛИН), измеряемого и напряжения с нулевым уровнем.
Рисунок 8 - Сравнивающее устройство и временной селектор
Схема сравненияпостроена на двух компараторах из микросхемы К544УД2, JK-триггере K561ТВ1. На прямой вход второго компаратора подается логический “0” (потенциал «земли»), а на инверсный – напряжение с генератора линейно изменяющегося напряжения. Когда напряжение на инверсном входе и прямом становится равным, компаратор переключается из “0” в “1” и начинает счет импульсов.
На прямой вход первого компаратора подается сигнал с генератора линейно изменяющегося напряжения, а на инверсный – измеряемое напряжение. Если измеряемое напряжение больше напряжения на ГЛИН, то на выходе компаратора «1», когда измеряемое напряжение становится равным или меньшим напряжения с ГЛИН, на выходе появляется «0», который сбрасывает триггер (вход K сделаем инверсным установкой перед ним инвертора на элементе 2И-НЕ) и заканчивает счет импульсов с генератора счетных импульсов. Так как мы имеем асинхронный JK-триггер, то формирователи импульсов не потребуются.
В качестве временного селектора применим логический элемент “2И”. На пятую ногу микросхемы К555ТВ9 (разрешение счёта) подадим напряжение +5 В [13].
3.5 Система индикации
Для индикации измеряемого напряжения необходимо, прежде всего, преобразовать информацию, полученную на выходе счётчика импульсов, в цифры на индикаторах. Так как используется 4 индикатора, то необходимо разбить число на выходе счётчика на 4 разряда. Затем полученные десятичные разряды с помощью дешифраторов подать на входы сегментных индикаторов.
В качестве счётчиков и дешифраторов выберем 4 микросхемы К555ИЕ19 и 4 К555ИД2 соответственно [13, 14]. Микросхемы К555ИЕ19 являются одновременно и четырех разрядные двоично-десятичные счетчики, и счётчиками-делителями на 10. Таким образом, соединив между собой последовательно эти микросхемы и к ним присоединить дешифраторы, а затем и индикаторы, получим систему индикации измеряемого напряжения. В дешифраторах имеются триггеры памяти, запись в которые производится по фронту положительного импульса по входу S.
В качестве индикаторов используем микросхемы АЛС314А.
Рисунок 9 - Система индикации
3.6 Формирователь коротких импульсов
Для формирования коротких импульсов, обеспечивающих сброс счётчика импульсов, применим устройство, приведённое на схеме (рис. 10).
Данная схема – простая дифференцирующая цепь, которая формирует короткие импульсы из перепадов на выходе логического элемента 2И устройства управления [8]. Когда устройство управления генерирует очередной импульс для подачи его на ГЛИН, на выходе формирователя появляется короткий импульс, обнуляющий предыдущее значение на выходе счётчика импульсов, который вырабатывает семисегментные коды для последующей индикации на индикаторах. Данное устройство является формирователем по фронту входного импульса.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.