Расчет принципиальной схемы

а) Подбор активных компонентов.

Основным требованием к активным элементам, основываясь на сказаном ранее, будет их быстродействие и согласованность уровней. Начнем с быстродействия.

Наибольшая погрешность из за недостатка бытсродействия компонентов будет возникать на больших частотах (т.к. время «запаздывания» логических элементов будет составлять бóльшую часть от длительности самого импульса), так что далее будем рассматривать только верхнюю частотную границу - 100кГц.

При такой частоте, компаратор должен будет совершать 200 тыс. переключений в секунду, или, пеерключение каждые 5 мкс. Учитывая, что нам необходимо достичь точности 0.5%, необходимо обеспечить время логического перехода менее 5*10-6 / 200 = 25 нс.

Так же учтем, что это время дается на прохождение всех трех ступений обработки сигнала, это время прохождение всй цепи. Так что, в среднем, от каждого компонента требуется задержка не более 8нс. Далее представлен краткий обзор выбранных компонентов:

Как видно, этот компоратор полностью отвечает представленым требованиям. На вход ему можно подавать 5В, время переключения меньше требуемых 8нс, а напряжение на выходе позволит дальше работать на TTLуровне. Далее - логические элементы И и И-НЕ.

*характеристики преведены для Uпит = 3В

Эти логические элементы так же вполне удовлетворяют требованиям быстродействия и полностью сочетаются по уровням как друг с другом так и с компаратором.

б) Рассчет пассивных компонетов.

Основывать рассчет пассивных компонентов будем на том, что максимальный выходной ток у логического элемента И, который является выходным в схеме, составляет 24мА, и это при напряжении 3В. Т.к. подключаемая нагрузка нам не известна, рассчитаем резистор для самого худшего случая - если подключена нагрузка в 0 Ом. Тогда, по закону Ома,R = 3 / 0.024 = 125 Ом. Но сопротивление оказывается слишком маленьким если мы вспомним его основное назначение - это делитель, и сопротивление резистора должно быть во много раз больше сопротивления конденсатора для переменного тока. По этому возьмем значение в 10 раз больше иокруглим до ближайшего значения из ряда Е24 - это 1.3кОм

. Теперь рассчитаем конденсатор. В общем случае, его следует брать как можно большим, тогда мы улучшим характеристики делителя, но нужно понимать, что чем больше будет конденсатор - тем дольше будет происходить его цикл заряд-разряд, что ограничит скорость детектирования разности фаз. Поэтому, ограничимся небольшим значением в 0.1 мкФ

Другие стьтьи в тему

Разработка радиовещательного приемника ЧМ-сигналов
Назначение радиоприёмного устройства (РПУ) - обеспечить воспроизведение передаваемого сообщения при воздействии на него радиоволн, поступающих от радиопередающего устройства. Сообщение пропорционально закону изменения (модуляции) одного из параметров. Для этого принятый сигнал высокой ...

Разработка учебно-лабораторного стенда для изучения волоконно-оптического канала утечки акустической информации
Ранее считалось, что каналы оптической связи в силу особенностей распространения электромагнитной энергии в оптическом волокне (ОВ), а также ввиду применения узконаправленных передающих антенн в атмосферных каналах оптической связи обладают повышенной скрытностью. Известно, ...