Электротехника \ Электроника и микропроцессорная техника

Электроника и микропроцессорная техника: Учебно-методическое пособие к практическим занятиям и расчетно-графической работе, страница 15

Знак минус указывает на то, что выходное напряжение меняет полярность (инвертируется) по сравнению с полярностью входных напряжений.

Здесь . Тогда - по определению.

С другой стороны, из уравнения .

Пример расчета

Известно В, В, В, кГц.

Требуется определить и .

Решение (методика решения такая же, как в предыдущем случае).

Следовательно, . Задаемся стандартным значением кОм. Тогда 35,42 кОм. Выбираем ближайшее стандартное значение кОм. Теперь .

Построим временные диаграммы.

Выберем масштабы для , , одинаковые масштабы 1 см :2 В; для выходного напряжения - 1 см :2,5 В; по временной оси – из условия с, т.е. мс. Масштаб по оси времени в 1 см 0,25 мс.

Амплитудное значение , В, В, В, В.

При несинусоидальных сигналах построение временных диаграмм аналогично.

3. Усилитель мощности

Для питания датчиков, а также для подачи звуковых сигналов при помощи сирены (рис. 3.35 [1, стр. 74]).

Для включения реле или сигнальных ламп (рис. 3.11 [1, стр. 48]).

Расчет таких усилителей сводится к выбору подходящего транзистора по заданному току сирены () или реле () и по коэффициенту усиления по току. Типы и параметры выбирают по справочнику.

Пусть задано мА ( мА). Для усилителя мощности звуковой сирены необходима комплементарная пара транзисторов, то есть типа n-p-n и типа p-n-p с одинаковыми параметрами. Из справочника находим транзисторы КТ502а типа p-n-p и КТ503А типа n-p-n. У них одинаковые параметры: статический коэффициент передачи тока (коэффициент усиления по току) , допустимый ток коллектора 300 мА, постоянное напряжение коллектор-эммитер 25 В.

При максимальном токе мА, что может дать микросхема, питающая усилитель мощности, требуется . А у выбранных транзисторов . Таким образом, можно считать, что выбранные транзисторы смогут обеспечить требуемую мощность для работы звуковой сирены: , =150 мА<300 мА=.

Аналогично выбирается транзистор и для включения реле Р. Здесь также подойдет транзистор КТ503А.

Частотные фильтры

1. Фильтр нижних частот ФНЧ (рис. 4.16 [1, стр. 92]).

При расчетах выбирают . Известно, . Отсюда, . Известно, что для ФНЧ частота среза . При расчетах задана . Пусть, для примера кГц. Тогда постоянная времени с. Зададимся стандартным значением емкости конденсатора мкФ. Тогда сопротивление резистора Ом. Это сопротивление оказалось мало (надо несколько кОм или десятков кОм). Поэтому выбираем емкость мкФ. Тогда сопротивлениеR будет в 10 раз больше, т.е. Ом. Выбираем ближайшее стандартное значение кОм. Выбираем отношение . Задаваясь стандартным значением кОм, определяем Ком. Выбираем ближайшее стандартное значение Ком.

Временные диаграммы строят так же, как и для неинвертирующего усилителя (см. выше).

2. Полосовой частотный фильтр ПЧФ (рис. 4.24 [1, стр. 96]).

Известно, что - коэффициент передачи фильтра (знак минус обозначает инвертирование сигнала), - частота настройки фильтра (резонансная частота). При расчетах известны K и .

Пусть дано , кГц. Необходимо определить значение емкостей и сопротивлений . Задаваясь стандартным значением кОм, определяем Ом. Выбираем ближайшее стандартное значение кОм. Сопротивление из уравнения частоты настройки .