Радиоэлектроника и телекоммуникации
Вариант 6-2-7.
Напряжение верхней точки срабатывания , В 3,6
Напряжение нижней точки срабатывания , В 2,7
Масимальное выходное напряжение , В 12
Температура окружающей среды , °С ±40
Суммарное сопротивление , кОм 10
Микросхема К1118ПА3
В соответствии с данными параметрами ставится задача расчета элементов для схемы компаратора с гистерезисной характеристикой.
Гистерезисными называют схемы сравнения, у которых передаточная характеристика неоднозначна. Наличие гистерезиса обеспечивается положительной обратной связью, охватывающей компаратор, с коэффициентом передачи . Такой компаратор представлен на рис. 1.
Рис. 1. Схема подключения компаратора с гистерезисом для сравнения однополярных сигналов.
АПХ этого компаратора представлена на рис. 2.
Рис. 2. АПХ компаратора с гистерезисом.
Отличие такого компаратора от однопорогового хорошо видно по временным диаграммам, представленным на рис. 3. На этих диаграммах видно, что при наложении на входной сигнал шумов, у однопорогового компаратора происходит много «лишних» переключений. Компаратор с гистерезисом исключает эти переключения, благодаря тому, что он увеличивает пороговое напряжение, когда входной сигнал меняется от меньшего значения к большему, и уменьшает его, когда входной сигнал изменяется от большего значения к меньшему.
Рис. 3. Временные диагрммы иллюстрирующие работу однопорогового компаратора (б) и компаратора с гистерезисом (в).
Расчет схемы
Выполнение расчетов будет основано на принципиальной схеме, представленной на рис. 1.
Выберем компаратор К521СА3. Для его питания необходимы источники напряжения +12 В и -6 В.
Номинал резистора равен эквивалентному сопротивлению:
. (1)
Полярности напряжений и должны совпадать с полярностью . Согласно условию опорное напряжение находится по формуле (2):
(2)
Коэффициент передачи цепи ПОС определяется из условия (3):
(3)
Откуда .(4)
Опорное напряжение в нашей схеме задано дополнительным делителем напряжения,подключенным к источнику питания компаратора, значит
(5)
Для определения номиналов оставшихся резисторов дополним уравнение (5) еще двумя, полученными из условий обеспечения заданного значения и минимизации погрешности работы компаратора, обусловленной его неидеальностью.
(6)
Решая систему уравнений (6) находим
(7)
Выражая из (7) неизвестные номиналы, получаем:
(8)
Из третьего уравнения системы (6) найдем :
(9)
Возьмём из стандартных рядов номиналы, наиболее близкие к рассчитанным:
Другие стьтьи в тему
Расчет надежности системы телемониторинга
Системы СЖАТ (системы железнодорожной автоматики и телемеханики)
предназначены для регулирования движения поездов с целью решения таких важных задач,
как обеспечение безопасности движения поездов и повышение эффективности
перевозочного процесса. Уровень надежности СЖАТ непосредственно ...
Расчет подсистемы базовых станций (BSS)
ЧТП
сетей радиосвязи предусматривает выбор инфраструктуры сети, места установки
базовых станций, выбор типа, высоты и ориентации антенн, распределения частот
между базовыми станциями. В настоящее время проектирование сети связи на
определенной местности не является сложной задачей. П ...