В настоящее время электротехника и электроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества


Скачать 388.11 Kb.
НазваниеВ настоящее время электротехника и электроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества
страница4/4
Дата публикации12.04.2013
Размер388.11 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Физика > Документы
1   2   3   4
^

8.8 ГЕНЕРАТОР СЧЕТНЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ


Рассмотрим схему генератора с кварцевым резонатором, выполненным на логических элементах ИЛИ-НЕ. Элемент DD14.1 охвачен здесь 100 %-ной отрицательной обратной связью и, следовательно, представляет собой просто усилитель с коэффициентом передачи 1. Элемент DD14.2 представляет собой логический инвертор, который в моменты переключения из одного состояния в другое вносит в цепь небольшое усиление, достаточное для компенсации потерь в кварцевом резонаторе и, значит, для возникновения незатухающего колебательного процесса. Напряжение на выходе генератора имеет вид последовательности прямоугольных импульсов.

Основная задача генератора с кварцевым резонатором - получение колебаний с весьма стабильной частотой. Для этого, нужно в максимально возможной степени уменьшить влияние на работу кварцевого резонатора подсоединяемой к нему внешней электрической цепи. Для этой цели добавлен элемент DD14.3.Частота автогенератора будет определяться только частотой кварца.

Так как нам требуется частота импульсов равная 500 кГц и 20 Гц для управляющих импульсов, то воспользуемся кварцевым генератором на 500 кГц, в качестве которого будем использовать два 4-х разрядных счетчика К155ИЕ5 и элемент К555ИЕ19 (два 4-х разрядных счетчика). Делением частоты выходного сигнала тактового генератора на 25000 добьёмся получения необходимой частоты управляющих сигналов – 20 кГц.



Рисунок 21 – Генератор управляющих импульсов
9 Расчет погрешности вольтметра

Погрешность дискретности возникает при измерении интервала времени заполняемого счетными импульсами. Она возникает вследствие того, что моменты появления счетных импульсов не синхронизированы с фронтом заполняемого ими временного интервала. В реальной схеме непосредственно подсчитываются счетные импульсы, а не временные интервалы их следования, поэтому округление может производиться как в сторону большего, так и в сторону меньшего значения, не обязательно до ближайшего целого.

Максимальное значение абсолютной погрешности составляет "плюс-минус" один период следования счетных импульсов.

Так при частоте F0=500, кГц период следования т.е. максимум абсолютной погрешности составляет

Полная погрешность вольтметра определяется как корень из суммы погрешностей отдельных блоков вольтметра. В данном случае это: погрешность входного делителя напряжения, погрешность индикации, погрешность дискретности и погрешность задающего генератора.



вх – погрешность входного делителя, так как в делителе используются прецизионные резисторы, то погрешность делителя определяется погрешностью этих резисторов и составляет 0.002%.

инд - погрешность индикации равна 0,001%

– погрешность дискретизации равная,%



Данная погрешность не превышает заданную погрешность.




10 Расчет потребляемой мощности ЦВ
В разработанном устройстве применены различные цифровые и аналоговые микросхемы, питание микросхем осуществляется от различных источников напряжения, они потребляют различные токи. Для удобства расчета сведем все параметры в таблицу (см. таблицу 6).


Таблица 6 – Параметры микросхем

Микросхема

Кол-во

Uпит, В

Iпотр, мА

Рпотр, мВт

КР544УД1

1

15

3,5

52,5

К554СА3

2

15

6

180

К155ТВ1

1

6

15

90

К155ИЕ5

1

5

20

100

К555ИЕ19

7

5

26

910

К555ИД2

7

5

10

350


Таким образом: для напряжения +5В потребляемая мощность составляет 1450 мВт или 1.45 Вт; для напряжения 15В потребляемая мощность составляет 232,5 мВт или 0.232 Вт. Следовательно, всё устройство потребляет 1,685 Вт. Для большей надежности увеличим потребляемую мощность на 30%, она составит 2,19 Вт.
11 Блок питания



Источник питания имеет выводы с напряжением: +15, -15, +5, -5, -12.5, +10.1. Суммарная потребляемая мощность элементов, используемых в вольтметре, питающихся от различных напряжений равна:

при Uпит=+15 В 0.3Вт(0.02А)

при Uпит=-15 В 0.3Вт(0.02А)

при Uпит=+10.1 В 1.385Вт(0.277А)

Исходя из этого наиболее подходящим является трансформатор ТПП258-127/220-50, так как на основе его характеристик можно сделать вывод, что допустимый ток вторичных обмоток трансформатора больше (для Uпит=±15 В более, чем в 20 раз, а для U=±5 В – почти в 1.5 раза) максимально возможного потребляемого тока элементами вольтметра для каждого из Uпит, а это значит, что данный трансформатор можно применять для питания элементов в схеме. Особенностью трансформатора типа ТПП является то, что у него, как правило, низкое напряжение вторичных обмоток, поэтому данный тип трансформатора применяется в основном для питания устройств в радиоэлектронике.

В качестве выпрямительных элементов используем микросхемы К142НД1 - набор диодов. Нумерация выводов приведена на рисунке 22.


Рисунок 22 - Выпрямительный элемент К142НД1
В блоке питания также применяются схемы делителей напряжения для получения +10.1в на резисторах с2-29в равных r2=1ком и r3=2ком;-12.5в на резисторах r4=1ком и r5=0.2ком с допусками 0.05%.

Для сглаживания пульсаций применены конденсаторы типов К50-20 на 2000мкФ (С1, С3, С5, С7, С9, С11) для сглаживания пульсаций, К40У-9 на 1мкФ (С2, С4, С6, С8, С10, С12) для борьбы с ВЧ помехами.

Схемы стабилизации напряжения служат для стабилизации в цепи выходного напряжения и выполнена согласно требованиям нашего вольтметра на стабилизаторах К142ЕН5А и К142ЕН8Б.

Схема включения приведена на рисунке23.


Рисунок 23- Схема включения стабилизатора напряжения
Основные параметры трансформатора ТПП258-127/220-50 приведены в таблице 7, стабилизаторов К142ЕН5А и К142ЕН8Б – в таблице 8.
Таблица 7 – Параметры трансформатора

Номинальная мощность, ВА

Напряжение вторичных обмоток, В

Допустимый ток вторичных обмоток, А


31,0

11-12

13-14

15-16,17-18

19-20

21-22

0,475

10

9,98

20

2,6

2,6



Таблица 8 – Параметры стабилизаторов

Тип стабилизатора

КнU,%

КнI,%

Uвых, В

Iпот, мА

К142ЕН5А

0,05

3

4,9..5,1

10

К142ЕН8Б

0,05

1

14,55..15,45

10




Рисунок 24- Блок питания измерительного вольтметра

Заключение:

В данном курсовом проекте было изучено и подробно описано устройство поддержания уровня заряда батареи, а также его принцип действия. В устройстве определены функции каждого элемента системы и установлены их взаимосвязи. Среди достоинств рассматриваемой схемы можно выделить функциональность, некритичность к выбору элементов, удобство и высокую экономическую эффективность использования.
Согласно заданию был разработан цифровой вольтметр, работающий по принципу двойного интегрирования и имеющий следующие технические характеристики:
Пределы измерения -15-0 В
Точность измерения 0.00817%
Время измерения 0.053 с
Для питания цифрового вольтметра был разработан блок питания, вырабатывающий все необходимые напряжения.
Литература

1. В.Л. Шило «Популярные цифровые микросхемы»; Справочник. Челябинск. «Металлургия», 1989 г.

2. «Резисторы». Справочник. М. «Радио и связь», 1993г.

3. «Конденсаторы». Справочник. М. «Радио и связь», 1993г.

4.«Цифровые и аналоговые интегральные схемы». Справочник. М. «Радио и связь», 1990г.

5. «Диоды». Справочник. М. «Радио и связь», 1990г.

6. «Полупроводниковые приборы: диоды, выпрямители, стабилитроны, тиристоры». Справочник. М «КУБ-а». 1994г.

7. В.С Гутников «Операционные усилители». М. «Энергия». 1975г.

8. Б.Л. Лисицын «Отечественные приборы индикации и их зарубежные аналоги».

9. «Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА». Справочник. Минск. «Беларусь». 1994г.

10. Вуколов Н.И, Михайлов А.Н., «Знакосинтезирующие индикаторы». Справочник. М. «Радио и связь», 1993г.

11. А.В. Шилейко «Электронные устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи», 1989 г.

12. Цифровые интегральные микросхемы; Справочник. Минск. «Беларусь», 1991г. 13 В.С. Кострома, В.Я. Яцкевич «Электронные устройства в железнодорожной автоматике, телемеханике и связи». Методические указания по курсовому проектированию. Часть I. Разработка цифрового вольтметра.

13. ГОСТ 7.32-91 (НСО 5966-82) Отчёт по научно-технической работе: структура и правила оформления.

14. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник - М.: Радио любитель, 2000.

15.Якубовский С.В. Баранов Н.А. и др. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы - М.: Радио и связь, 1985.

16. Лачин В.И., Савёлов Н. С. Электроника.-Л.; «Феникс», 2002.
1   2   3   4

Похожие:

В настоящее время электротехника и электроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества iconУчебное пособие по дисциплине “Электротехника и электроника”
Электротехника и электроника. Учебное пособие по дисциплине “Электротехника и электроника”. Часть 1- электротехника. / авт сост....
В настоящее время электротехника и электроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества iconА. Х. Синельников электроника в автомобиле
Главными проблемами, стоящими сегодня перед создателями автомобилей, являются улучшение топливной экономичности, снижение токсичности...
В настоящее время электротехника и электроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества iconРабочая программа разработана на основе примерной программы учебной...
Зводство» основывается на знаниях таких дисциплин как «Материаловедение», «Химия», «Электротехника и электроника», «Общее устройство...
В настоящее время электротехника и электроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества iconТеоретический материал к зачёту «Политическая сфера общественных отношений»
Ситуация начала меняться со второй половины 80-х гг. XX в по мере демократизации общества и трансформации политической системы. В...
В настоящее время электротехника и электроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества icon«Семья и ее роль в развитии личности и общества»
Цель: Включить студентов в заинтересованное, аргументированное обсуждение проблемы, значимой для каждого из них; стимулирование формирования...
В настоящее время электротехника и электроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества iconЭкзаменационные вопросы по дисциплине «Общая электротехника и электроника»
Расчет электрических цепей постоянного тока с одним источником методом свертывания
В настоящее время электротехника и электроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества icon1. Технологии управления в квартире
Электрика в квартире и доме своими руками электротехника и электроника в простом и доступном изложении
В настоящее время электротехника и электроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества iconОт греч politike общественные, государственные дела и logos учение,...
Ситуация начала меняться со второй половины 80-х гг. XX в по мере демократизации общества и трансформации политической системы. В...
В настоящее время электротехника и электроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества iconЭкзаменационные вопросы Дисциплина «Электротехника и электроника»
Состав и назначение элементов энергетической системы. Электрические станции. Электрические сети
В настоящее время электротехника и электроника рассматриваются как сугубо практические дисциплины, призванные решать бытовые проблемы современного общества iconЗадача изучения данной дисциплины состоит в том, чтобы будущий специалист...
Целью занятий является оказание помощи студентам в усвоении положении действующего законодательства, повышение уровня знаний
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница