Генератор периодического напряжения сложной формы

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 26 из 26

ЦЕЛИ РАБОТЫ

1. Изучить принцип работы устройства.

2. Исследовать работу устройства.

3. Сделать выводы о достоинствах и недостатках устройства.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Генераторы периодического напряжения сложной формы (ГПНСФ) весьма востребованы в современных устройствах электроники, поскольку позволяют моделировать поведение сложных нелинейных устройств, на входе которых присутствует синусоидальное напряжение. Таким устройством, например, является индуктивный датчик, преобразующий линейные перемещения в изменение амплитуды выходного напряжения. При этом выходное напряжение уже не будет синусоидальным, а будет содержать высокочастотные гармонические составляющие.

Для реализации ГПНСФ чаще всего применяют цифро-аналоговый способ; схема такого устройства показана на рис. 32.1.

Схема работает следующим образом. С генератора прямоугольных импульсов G на тактовый вход десятичного счетчика DD1 поступают импульсы с определенной тактовой частотой f_ТАКТ. Это приводит к поочередному появлению импульсов на выходах Q0…Q9 счетчика DD1. Эти импульсы поступают на аналоговый сумматор, собранный по классической схеме на операционном усилителе DA1, при этом каждый из 10-ти импульсов усиливается им с заданным коэффициентом усиления k_n, определяемым для n-го импульса по формуле:

Величины резисторов R_n рассчитываются исходя из заданной формы сигнала так, чтобы напряжения на выходе DA1 совпадали со значениями исходного сигнала в соответствующие моменты времени u(t_n). В результате на выходе DA1 присутствует сигнал ступенчатой формы, повторяющий исходный сигнал u(t).

На DA2 собран активный фильтр НЧ, подавляющий все высокочастотные составляющие ступенчатого сигнала. При правильном расчете величин R_ф1, R_ф2 и C_ф1, С_ф2 сигнал на выходе активного фильтра практически полностью повторяет исходный.

Достоинством такого фильтра является относительная простота его реализации, поскольку цифровое преобразование позволяет реализовать гармоническое воздействие с несколькими гармоническими составляющими. Однако, изменение основной частоты колебаний, равной fтакт/n, потребует пересчета RC-цепей активного фильтра НЧ, поэтому данная схемная реализация может быть использована только для фиксированной основной частоты колебаний.

Рис. 32.1 Схема ГПССФ

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1. Собрать схему (рис. 31.1); снять и зарисовать осциллограммы ступенчатого сигнала (на выходе сумматора DA1) и выходного напряжения (на выходе фильтра НЧ DA2).

2. Объяснить работу десятичного счетчика и остальных блоков устройства.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Схема ГПССФ.

2. Осциллограммы сигнала ступенчатой формы и выходного сигнала.

3. Опиание работы устройства.

Учебное издание

Воржев Владимир Борисович

Ананченко Людмила Николаевна

АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА

Редактор _____________

Компьютерная обработка: ______________

________________________________________________________________

В печать __.__.20__.

Формат 60´84/16. Объем ___ усл. п. л.

Тираж __ экз. Заказ № ___. Цена свободная

________________________________________________________________

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия:

344000, г. Ростов-на-Дону, пл. гагарина, 1

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии