Компараторы-накопители и выходные устройства охранных извещателей с макетированием в пакете Multisim

_{Санкт-Петербургский  государственный  политехнический  университет}

_{Кафедра ИИТ}

^{__________________________________________________________________} 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

_{Виртуальная лабораторная работа №  23} 

_{Компараторы-НАКОПИТЕЛИ и выходные устройства охранных извещателей}

_{с макетированием в  пакете Multisim} 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

_{Работу  принял:}

_{Сидорин Ю.С.} 
 

_{Работу  выполнили}

_{Гамидов Э.}

_{Остапчук  А.} 
 
 
 

₂₀₁₁

_{Цель  работы} 

    _{Целью лабораторной работы является изучение принципов  работы компараторов-накопителей  и выходных устройств  охранных извещателей, умение моделировать работу этих устройств в пакете Multisim.} 

• _{Схема 1}

 

 

_{Светодиод, сигнализирующий  о тревоге.}

 

_{Время срабатывания} 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         _{Компараторы, представленные на Схеме 2 и Схеме 3 являются компараторами типа «окно». Компараторы этого типа изменяют свое состояние при увеличении входного сигнала больше Uоп2 и уменьшении входного сигнала меньше Uоп1. «Окно» – это напряжение между Uоп1   и Uоп2.  Если сигнал находится внутри этого «окна», то выходное напряжение не изменяется. При выходе напряжения из «окна», то есть если U  > Uоп2  и U <  Uоп1 компараторы переключаются.}   
 

• _{Схема 2}

 

 

 

_{Миливольты}

   
 

_Вольты

   
 
 
 

• _{Схема 3}

 

 
 
 

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

• _{Схема 4}

 

    _{Чтобы нарушитель не мог  тестировать зону обнаружения оператор перемычкой J может отключить светодиод.}

    _{Типовая схема выходного  устройства приведена  ниже:} 

    _{На  неинвертирующий  вход подается напряжение Uоп5=2,2В. на выходе схемы логический «0», реле находится под током, его правые контакты разомкнуты, сигнализируя, что нарушения нет.} 

 

    _{При нарушении на выходе формируется логическая «1», а на выходе логический «0». Реле замыкает контакты посылая на контрольную  панель сигнал «ТРЕВОГА», светодиод гаснет.} 

1. _{Расчет  компаратора и  сопротивления R4}

 

_{е+= Е+ (U0+Uд)} 

_{E=5B   U0=E/2 Uд=0,5В} 

_е+=3,0007 

_{Расчет  R4:}

_{е-= R4}  

  _{U0+Uд> R4.}      

_R4=450кОм 

2. _{Расчет  компаратора-накопителя и расчет пороговых напряжений и сопротивлений R6, R7}

 

_{Uоп1= E,} 

_{Uоп2= E} 

_{Uоп1= 1.6}

_{Uоп2= 3.3} 

_{переменный  сигнал с амплитудой Umср=E/3=1.6} 

    _{Время, в течение которого заряжается конденсатор, выбирается равным следующему значению:}

   _{Tз = m·}     

_{Tmin=0,1c; m=2; C2=1 мкф; Uоп3=2,2 В; Umk = 3,8 В; диод идеальный.}                  

_{Tз  =0.125с} 

             _{R6=- m· / [C2 ln[1 – (Uоп3/ Umk )]}    
 

_{R6=54.3кОМ}

_{R7=10R6=543кОм} 
 

3. _{Расчет  компаратора-накопителя (расчет пороговых напряжений и сопротивлений  R8, R9)}

 

_{Uоп5=3.3 В,} 

_{Напряжение  на вых. откр. компоратора:}

_{Uко=1.2 В} 

_{R9 = - m·}  

_{R9 = 85кОм}

_{R8 = 10R9 = 850кОм} 
 
 

4. _{Расчет  выходных устройств}

 

    _{Сопротивление R10 рассчитывается исходя из необходимости обеспечения тока Iср.}

                         _,                                     

    _{где Rp – сопротивление обмотки реле}

    _{Uк0 – напряжение логического нуля «0» на выходе AD4.1 (определяется экспериментально).} 

    _{Опорное напряжение Uоп4 выбирается в соответствии с выражением}

_{Uк0<Uоп4<Uк1} 

    _{Светодиод VD8 берется красного типа, сопротивление R11 определяется из выражения}

                        _{IVD8 ,} 

_R10=576Ом 

_R11=98.5Ом