Преобразователь напряжение – частота

        Таким образом, использование программы MicroCap позволяет не только изучать работу электронных схем, но и приобретать навыки наладки электронных устройств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Результаты  моделирования схемы в MicroCap - 9

 

Для проверки работоспособности преобразователя «напряжение – частота» был проведен всесторонний компьютерный анализ схемы, который позволил оценить качество и эффективность работы устройства. Выполнение требований технического задания можно оценить с помощью следующих зависимостей, представленных ниже.

 

Рис. 7.1 Входной сигнал, ограниченный по уровню напряжения

 

Рис. 7.2 Напряжение на конденсаторе С1

 

Рис. 7.3 Прямоугольные импульсы на выходе ИМС таймера 555 серии

 

 

Рис. 7.4 Выходной сигнал, полученный на нагрузке 10 Ом

 

Представленные зависимости  наглядно показывают, что с увеличением  напряжения на входе (рис. 7.1) частота выходных импульсов пропорционально растет (рис. 7.4).

Для более точной оценки эффективности преобразования был  проведен многовариантный анализ, заключающийся  в поэтапном изменении амплитуды  напряжения на входе с ее последующим сравнением с частотой выходных импульсов.

Рис. 7.5 Многовариантный анализ схемы ПНЧ

 

Рис. 7.6 Зависимость частоты  выходного сигнала от напряжения на входе 

Таким образом, представленные выше зависимости наглядно иллюстрируют, что с увеличением входного напряжения, частота выходных импульсов линейно увеличивается, что и требует техническое задание.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В данном курсовом проекте  был разработан преобразователь  «напряжение – частота» согласно требованиям технического задания. Был произведен расчет основных функциональных узлов устройства и выбор соответствующих электронных компонентов. Проверка работоспособности преобразователя проводилась с помощью компьютерной программы схемотехнического анализа Micro-Сap 9, позволившей показать основные режимы работы устройства и вывести необходимые зависимости. Результаты анализа показывают, что при использовании электронных компонентов из стандартных рядов, а также микросхем таймера 555 и синхронного D-триггера можно добиться хорошей точности преобразования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника (полный курс): Учебник для вузов  Под ред. О.П. Глудкина. — М.: Горячая линия-Телеком, 2003

 

2. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники /Пер. с англ Б.Н. Бронина и др. — 5-е изд., перераб.— М.: Мир, 1998

 

3. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с нем. – М.: Мир, 1982

 

4. Волович Г. И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХI», 2007

 

5. Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника: Учебник для вузов /под ред. В.А. Лабунцова. — М.: Энергоатомиздат, 1988

 

6. Ленк Дж. Электронные схемы: Практическое руководство. Пер. с англ. — М.:Мир, 1985

 

7. Амелина М.А., Амелин С.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap 8. — М.: Горячая линия-Телеком, 2007

 

8. Оформление курсовых и дипломных работ. Методические указания для студентов специальности «Промышленная электроника» /Сост.: М.А. Амелина, С.А. Амелин, Ю.В. Троицкий — Смоленск.: ГОУВПО СФМЭИ(ТУ). 2001

 

9. http://www.kit-e.ru/articles/dac/2000_07_38.php

 

10. http://www.inp.nsk.su

 

11. http://pcfaq.ru

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение  А

1 Техническое задание на курсовой проект

Разработать частотно-импульсный модулятор (ЧИМ), формирующий на нагрузке R_h=10 Ом импульсы напряжения амплитудой U_н=20 В, t_и=1/2T. При изменении входного напряжения от 0 до 10В, частота выходных импульсов напряжения fг= 1/Т изменяется от 1кГц до 10кГц. При выходе входного сигнала за пределы указанного диапазона частота остается на уровне граничных значений, т.е. существует двустороннее ограничение 1 кГц<f<10 кГц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение  Б