Проектирование электронных типовых устройств

  

 

Рассчитаем  коэффициент усиления по мощности: 

 

 

Определим амплитуду напряжения источника сигнала: 

  

 

Распределим частотные искажения  в области нижних частот, вносимые емкостями конденсаторов , , , равномерно между ними: 

 

 
 
 
 

Рассчитаем емкость  разделительного конденсатора: 

  

 

выбираем номинал электролитического конденсатора

 

Определим емкость  разделительного конденсатора: 

 

выбираем номинал емкости электролитического конденсатора

 

Найдем емкость  блокировочного конденсатора: 

  

 

принимаем емкость блокировочного конденсатора

 
 

 

2. Расчет суммирующего  усилителя постоянного тока 

Дано:

 
 

Рис. 1 –  Неинвертирующий усилитель постоянного тока 
 
 
 
 
 

     Определяем произведение сопротивления источника сигнала на коэффициент усиления: 

                                  

     Т.к. , то рассчитываем сопротивление входного резистора по формуле: 

     

     

     Принимаем сопротивление резистора   

     Находим сопротивление резистора  : 

     

     Принимаем сопротивление резистора   

     Рассчитываем  сопротивление резистора , из условия одинаковых сопротивлений постоянному току во входных цепях ОУ:

     

     Принимаем сопротивление резистора 

     Определяем  сопротивление цепи обратной связи:

     

     

     принимаем сопротивление резистора 

    Т.к. сопротивление источника сигнала  и коэффициент усиления , выберем ОУ К140УД14 по условию со следующими параметрами:

    -коэффициент  усиления по напряжению  ;

    -разность  входных токов ОУ ;

    -внутреннее  напряжение смещения  ;

    -тепловой  дрейф разности входных токов

    -тепловой  дрейф внутреннего напряжения  смещения 

    -максимальное  напряжение на выходе ОУ  ;

    -типовое напряжение питания

    Необходимо  проверить выбранный ОУ

    Операционный усилитель должен обеспечивать требуемый динамический диапазон выходных напряжений

    

, где

    D - динамический диапазон, ДБ;

    U_{вых max} – максимальное выходное напряжение, В

    U_{вых min} – минимальное выходное напряжение, В

    Минимальное выходное напряжение ОУ ограничено напряжением смещения нуля, вызванное разностью входных токов, внутренним смещение ОУ и их тепловыми дрейфами. 

    Сопротивление по постоянному току подключённое между  входом ОУ и нулевой точкой R_вхо:

    

 

    Рассчитаем допустимое напряжение смещения ОУ: 

    

    

 

    Найдем  напряжение смещение ОУ от разности входных  токов: 

    

    

 

    Определим напряжение смещения ОУ, вызванное внутренним смещением ОУ: 

    

    

 
 
 

    Суммарное напряжение смещения: 

    

    

,

что меньше , следовательно, ОУ К140УД14 обеспечивает заданный динамический диапазон выходного напряжения во всем интервале рабочих температур. ОУ К140УД14 выбран правильно. 
 

    Определим максимальную амплитуду  источника сигнала: 

    

 

        Найдем максимальную амплитуду источника сигнала: 

 
3. Упрощение логической  функции и ее  реализация на  логических элементах

     Основные  законы логических преобразований.

     а) Инверсия:

     если  , то

     если  , то

     б) Логическое сложение (дизъюнкция):

     

     в) Логическое умножение (конъюнкция):

     

     г) Переместительный закон:

     

     д) Сочетательный закон:

     

     е) Распределительный  закон:

     

     ж) Правило склеивания:

     

     з) Правило двойного отрицания:

     

     и) Теорема Де Моргана:

 

Задание:

1. Упростить функцию, пользуясь алгеброй логики.
2. Составить таблицу истинности.
3. Разработать функциональную электрическую схему на базовых элементах (И, ИЛИ, НЕ).

Решение:

1. Упростим функцию:

2.Составим  таблицу истинности: 
 
 
 
 
 
 
 

 

3. Разработаем электрическую схему:

              
 

Рис.1- Функциональная электрическая схема, реализующая функцию

 
Заключение 

     Целью и задачей курсовой работы является изучение принципов построения действия проектирования электронных устройств, построенных на базе полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. А так же: устройство, принцип действия, параметры и характеристики полупроводниковых приборов и интегральных микросхем; принцип построения, принцип действия и методы проектирования электронных   устройств,    построенных на базе полупроводниковых приборов и интегральных    микросхем, микропроцессоров и устройств связи; параметры и характеристики электронных устройств; принцип расчета основных электронных схем и устройств; понимать электронные схемы, определять по условным обозначениям и справочникам параметры электронных элементов, уметь строить и рассчитывать устройства, выполненные на этих элементах; грамотно производить выбор стандартной электронной аппаратуры в зависимости от конкретных требований.

 

Литература 

1. Забродин  Ю. С. Промышленная электроника: учебник для ВУЗов, М.: Высшая школа, 1982.
2. Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника: Учебное пособие для ВУЗов: 2-е издание переработанное и дополненное. М.: Высшая школа, 1991.
3. Жеребцов И. П. Основы электроники 5-е издание, переработанное и дополненное. Л.: Энергоиздат, 1989.
4. Савельев и др. Электронные вычислительные машины: Учебное пособие для ВУЗов: 2-е издание переработанное и дополненное. М.: Высшая школа, 1991.
5. Балашов Е. П. и др. Микро- и мини- ЭВМ: Учебное пособие для ВУЗов. Л.: Энергоиздат. Ленингр., 1984.
6. Ефимов И. Е., Козырь И. Я. Основы микроэлектроник: учебник для студентов, 2-е издание переработанное и дополненное. М.: Высшая школа, 1988.
7. Волков В. Н., Криков А. М. Микро –ЭВМ в сельскохозяйственным производстве. М.: Агропромиздат, 1987.