Проектирование преобразователей «напряжение-ток» (Задания по лабораторным работам № 9-13)

Задания

по лабораторным работам №№ 9–13 «Проектирование преобразователей «напряжение-ток»» (м/ук 2435)

Задачей проектирования является разработка и анализ схем ПНТ с выбором стандартных компонентов (ОУ, резисторы).

Этапы проектирования:

1. Расчет элементов ПНТ при помощи MathCAD (методика расчета каждой схемы приведена в м/ук 2435).

2. Моделирование в MicroCAP5 (MicroCAP7) схемы ПНТ с расчетными номиналами резисторов и операционными усилителями, выбранными в соответствии с требованиями к конкретной схеме. Выполняются Transient-analyse (зависимость Iн от времени) и DC-analyse (зависимость Iн от Uвх. диф.). Проверяется стабильность тока Iн при изменении Rн в диапазоне от Rн max до 0.1Rн max (пример приведен в приложении Б  м/ук 2435).

3. Выбираются резисторы из стандартных рядов от E3 до E192  включительно с допуском, требуемым для получения высокого выходного сопротивления ПНТ. Допускается использование в схеме одного прецизионного подстроечного резистора для точной установки Iн. После выбора резисторов вновь выполняются Transient-analyse  и DC-analyse, проверяется точность полученной величины Iн и его стабильность при изменении Rн в диапазоне от Rн max до 0.1Rн max. Рассчитывается выходное сопротивление  ПНТ c реальными компонентами (см. п. 2.11 м/ук 2435).

В случае, если по итогам моделирования:

1) отклонение тока нагрузки от заданного превышает 1%; и (или )

2) Rвых ПНТ < 1 МОм, следует  пересмотреть выбор компонентов.

Рекомендуемые подстроечные элементы:

ПНТ Хауленда (л.р. № 9) –  R4, регулировка Iн и Rвых;

ПНТ с повторителем напряжения (л.р. № 10) – R1, регулировка Iн;

Инвертирующий ПНТ на основе инвертирующих ОУ (л.р. № 11) – R1, регулировка Iн;

Неинвертирующий ПНТ на основе инвертирующих ОУ (л.р. № 12) – R1, регулировка Iн;

ПНТ с синфазным напряжением ОУ на нагрузке (л.р. № 13) – R4, регулировка Iн и Rвых.

Образец расчета и моделирования – EXAMPLE_PNT_1.MCD и EXAMPLE_PNT_1.CIR