Электроника и микропроцессорная техника: Учебно-методическое пособие к практическим занятиям и расчетно-графической работе, страница 14

Двоичный код поступает на входной регистр микропроцессора МП и на входы цифро-аналогового преобразователя ЦАП, на выходе которого формируется постоянное напряжение , пропорциональное числу n, представленному в двоичном коде. Это напряжение  измеряется измерительным прибором ИП (прецизионным вольтметром постоянного тока).

Одновременно напряжение  поступает на вход ПНЧ2, по структуре и характеристике идентичному ПНЧ1, на выходе которого формируется импульсное напряжение  частотой

.                                          (14.4)

Это импульсное напряжение  частотой  подано на формирователь импульсов ФИ2, который формирует короткие импульсы напряжения  по амплитуде и по крутизне фронта, необходимые для надежной работы счетчика РДС. Это импульсное напряжение  подано на вычитающий вход РДС.

В результате замыкания такой петли обратной связи получилась следящая система по частоте, которая постоянно “следит” за всеми изменениями частоты . При  в РДС число n растет (импульсы накапливаются) и, следовательно, увеличивается , а значит, и .

При  в РДС число n уменьшается (больше импульсов вычитается, чем суммируется), и, значит, уменьшаются  и .

Когда  число n в РДС стабилизируется, то есть , а значит .

При этом, на основе равенств (14.1), (14.2), (14.3), (14.4),

,                             (14.5)

где .

Следовательно, шкала измерительного прибора ИП

,                                     (14.6)

где .

Варианты заданий

      параметр

варианта

,

кг

,

В/кг

,

В

,

, кГц

,

мс

1

50

0,02

9,0

0,2

0,08

2

60

0,02

9,5

0,3

0,07

3

70

0,015

8,5

0,4

0,06

4

80

0,015

10,0

0,5

0,05

5

90

0,01

10,5

0,6

0,04

6

100

0,01

10,5

0,7

0,03

7

110

0,008

11,0

0,8

0,02

8

120

0,008

10,0

0,9

0,02

Построить градуировочную характеристику по уравнению (14.5).

Электрические схемы функциональных блоков и их расчет

Усилители (Глава 3 [1,с. 38-76])

 


1. Усилители напряжения

Лучше использовать неинвертирующий усилитель, у которого большое входное сопротивление  мОм и малое выходное сопротивление  десятки Ом (см. гл.3 рис. 3.23 [1,с. 58-67]).

Основные формулы для расчета:

коэффициент усиления усилителя  (по определению),  - выраженный через параметры элементов усилителя.

Пример расчета

Известно:  В,  В, частота  кГц.

Определить  и .

Решение. По определению . Следовательно, . Отсюда, .

Задаемся стандартным значением сопротивления резистора        кОм (единицы кОм).

Определяем  кОм.

Выбираем ближайшее стандартное значение  кОм. Теперь .

(Примечание: если рассчитанное значение  значительно отличается от ближайшего стандартного значения, то надо выбрать другое стандартное значение  и повторить расчет и выбор .)

Построение временной диаграммы, показывающей значение  и  в каждый конкретный момент времени. Для этого выбираем масштабы для  и  по величине (ось напряжения) и временной масштаб из условия, что  (по определению) , где Т – время одного цикла колебаний напряжений  и . Для нашего примера,  задано  кГц. Следовательно, время одного периода  с,                 т.е.    мс.

Выбираем масштаб по оси времени.

Частный случай неинвертирующего усилителя – повторитель напряжения, когда , .

Здесь , .

Следовательно, во временных диаграммах масштабы одинаковые.

2. Суммирующий усилитель (рис. 3.30 [1, с. 69])

Это наиболее простой суммирующий усилитель. При указанных на схеме резисторах .