Разработка и расчет устройств сопряжения с объектом, страница 4

U_on=a₁ U_вх

U_вх=15 В

a₁=1/9=0,11

Пусть R₂=100 кОм, тогда R_ос=100кОм*0,11=11.1 кОм. Приводя к ряду Е24 получим 11 кОм.

 Ом. Приводя R₁ к ряду Е24 получим 620 Ом.

Для расчета сопротивления небаланса воспользуемся следующей формулой:   .  кОм. Приводя к ряду Е24, получим:

Исходя из всех вышеприведенных расчетов выберем в качестве согласующего усилителя операционный усилитель КР140УД8, параметры которого приведены выше.

Расчет параметров операционного усилителя на выходе ЦАП

Операционный усилитель необходим для выполнения условия:

На выходе ЦАП2 имеем синусоиду амплитудой 0,5 B в диапазоне U (0:-1)B.

С выхода ЦАП2  синусоиду подаём на  инвертирующий вход ОУ.

Требуется получить с выхода синусоидальный сигнал с амплитудой 5 В.

С ЦАП поступает сигнал с амплитудой 0,5 В, тогда коэффициент усиления

Возьмем , тогда  Приводя к ряду Е24, получим: Так как  то .  Следовательно,  Приводя к ряду Е24, получим:  

Для расчета сопротивления небаланса воспользуемся следующей формулой:   .  кОм. Приводя к ряду Е24, получим:

Исходя из всех вышеприведенных расчетов выберем в качестве согласующего усилителя операционный усилитель КР140УД8

Описание принципиальной схемы

Запуск генератора, а также всей схемы осуществляется нажатием кнопки SB1, при этом по фронту в триггер записывается логическая единица. При нажатии кнопки SB2 триггер сбрасывается в «ноль» и генератор останавливается.

Синусоидальный сигнал поступает с датчика на согласующее устройство (К140УД8). На неинвертирующий вход операционного усилителя подаем напряжение смещения равное 5 В. В результате на выходе операционного усилителя получаем входное напряжение АЦП.

Отличительной особенностью следящего приближения является наличие отрицательной обратной связи и наличие реверса. Реверс обеспечивается реверсивным счетчиком.

На компаратор DD11 заводятся выход операционного усилителя и выход с ЦАП DD27, благодаря которому и осуществляется слежение. С прямого и инверсного выходов компаратора сигнал поступает на трехвходовые элементы “И”(DD5.1 и DD5.2), на которых происходит выбор счета, или на увеличение или на уменьшение.

Реверс обеспечивается реверсивным счетчиком (DD12), полученная разрядность счетчика равна 4. С выхода счетчика полученный код заводится  на сумматоры(DD22 ,DD23 и DD24), где суммируются содержимое регистров (DD25 и DD26) и содержимое счетчиков, и заносится  на регистры(DD25 и DD26). С выходов регистров содержимое записывается в ЦАП, где преобразуется в аналоговый сигнал, который поступает на вход DD11, где сравнивается с новым аналоговым значением. Если это значение больше, то счетчики работают на увеличение (вход +1), иначе – на уменьшение (вход -1).

Полученный код с выходов регистров заводится на элементы памяти DD29 и DD30.

В качестве запоминающего устройства выбраны микросхемы 537РУ16 объемом 8к*8. Так как необходимо записать в ОЗУ 5000 значений, то счетчики DD14-17  должны считать до 5000. Пока это число недостигнуто элемент DD9 дает на выходе “1”, и триггер DD27 также находится в “0”. Когда на выходе DD9 получаем “0”, триггер переключается в “1” и разрешается чтение информации с ОЗУ. В это же время происходит обнуление счетчиков DD14-17. Таким образом работу ОЗУ можно разделить на два этапа: сначала происходит запись информации в ОЗУ, а затем происходит считывание информации. Полученная кодовая комбинация поступает на цифро-аналоговый преобразователь и на его выходе получаем входную аналоговую величину.Так как на выходе нужно получить синусоиду с амплитудой 5В, то приходится ставить операционный усилитель DA4.