Расчет кварцевого генератора
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Расчет кварцевого генератора





 

Генератор вырабатывает меандр

длительностью 200мкс.

 

Т=200 мкс

tи 1=tи 2=100 мкс

Еп = 5 В

Rвых0=8.2 Ом

Rвх1=50 кОм

Рис.5. Кварцевый генератор

 

 

Из вышеприведённого соотношения R выбирается 20 кОм. => R7=R8=20кОм

tи1 = tи2 =C*R*ln(Eп/(Еп-Uпор))

tи 1=0.33×C×R

C3 = C = 15.152 нФ.

C3 (Е24) = 15 нФ.

Частота кварца ZQ равна:

Т= tи1 + tи2=200 мкс.

Кварц выбирается частотой 5 кГц. => f=5 кГц.

R7=20кОм, R8=20 кОм, С3=15 нФ.

 

Расчет вилки на резистор в КМОП-канале:

Для формирования КМОП-канала используется ИМС 155ЛН5 с Краз max= 25.

 

 

Iвых max0= 1.6 мА; Краз факт = 100; Еп = +10 В; Uвх0 ≤ 1.5 В; Uвх1 ≥ 8.5 В

Uвых1 ≈8.5 В, Iвх0 ≤0.2 мкА; Iвх1≥ 0.5 мкА.

250.125 Ом ≤R31≤ 30000 Ом

R3 = 10 кОм.

 

 

Расчеты ФКИ

Используем общую схему ФКИ

 

 

ФКИ2:155 ЛЛ1 заряд

tивх = 100мкс

tивых = 30мкс

tпвх = 100мкс

Еп = 5В, Епmin = 4,75В, Епмаx = 5,25В.

Uпор = 1.4В, Uпорmin = 0.8В, Uпорmax = 2В.

Рассчитываем промежуточный коэффициент a :

a = tивых/tпвх = 30/100=0,3

Принимаем R15=1,5 кОм.

Рассчитываем диапазон допустимых значений для R16 :

Еп/(R15½½R16)£I0 вых max инв , R16 £ R15/(8,95a-1), где I0 вых max инв = краз I0 вх краз = 10. I0 вх=1.6 mA

0,47 кОм £ R16£0,91 кОм.

Выбираем номинал R16 и рассчитать С7 так, чтобы обеспечить минимальное отклонение расчетного и заданного значений tивых :

tивых = C7(R15+R16)ln[Еп / (Еп - Uпор)] ,

Принимаем R16 = 0,68 кОм.

C7 = 30/[(1,5 + 0,68)*0,3285] =41,88 нФ => Е24 С7 = 43 нФ

tвосст = С7R16ln19 £ tпвх

tвосст = 43*0,68*2.94=85,966 мкс £ tпвх=100 мкс

вых max = 1.21C7(R15+R16)*ln(Епмin / (Епмin -Uпорmax)) = 62,044 мкс.

вых min = 0.81C7R16ln(Епmax /( Епмax -Uпорmin)) = 12,528 мкс.

R15=1,5кОм, R16=0,68 кОм, С7=43 нФ.

ФКИ1:155 ЛА3 разряд (с диодом)

вх = 100мкс

вых = 30мкс

tпвх = 100мкс

Еп = 5В, Епmin = 4,75В, Епмаx = 5,25В.

Uпор = 1.4В, Uпорmin = 0.8В, Uпорmax = 2В.

a = tпвх/tивых = 3,33

Принимаем R10 =0.91 кОм



tзадвых = C4*R10*ln(Eп/Uпор)

C4 = 30/(1.27*0.91) =25,895 нФ => Е24 С4 = 27 нФ

Рассчитываем диапазон допустимых значений для R9:

Еп/( R9½½ R10)£I0 вых max инв , R9 £ R10*0.432a, I0 вых max инв = краз I0 вх . краз = 10. I0 вх=1.6 mA

0,47 кОм £ R9£ 1,5 кОм.

Выбираем номинал R9 так, чтобы обеспечить минимальную величину I0 вых инв = Еп/( R9½½ R10).

Принмаем R9 = 1,2 кОм.

tвосст = С4* R9ln19 £ tпвх

tвосст = 27*1,2*2.94=95,256мкс £ tпвх=100 мкс

вых max =1.21C4 R10ln(Епмаx /Uпорmin) = 55,892 мкс

вых min =0.81C4 R10ln(Епmin /Uпорmax) = 17,215 мкс

R9=0,39кОм, R10=0,91 кОм, С4=27 нФ.

 

2.2.4.3 ФКИ3:155 ЛА3 разряд (с диодом)

вх = 190мкс

вых = 10мкс

tпвх = 10мкс

Еп = 5В, Епmin = 4,75В, Епмаx = 5,25В.

Uпор = 1.4В, Uпорmin = 0.8В, Uпорmax = 2В.

a = tпвх/tивых = 1

Принимаем R12 =0.91 кОм

вых = C5*R12*ln(Eп/Uпор)

C5 = 10/(1.27*0.91) =8.632 нФ => Е24 С5 = 8,2 нФ

Рассчитываем диапазон допустимых значений для R11:

Еп/( R11½½ R12)£I0 вых max инв , R11 £ R12*0.432a,

I0 вых max инв = краз I0 вх . краз = 25. I0 вх=1.6 mA

0,15 кОм £ R11£ 0,43 кОм.

Выбираем номинал R11 так, чтобы обеспечить минимальную величину I0 вых инв = Еп/( R11½½ R12).

Принмаем R11 = 0.39 кОм.

tвосст = С5* R11ln19 £ tпвх

tвосст = 8,2*0,39*2.94=9,402мкс £ tпвх=10 мкс

вых max =1.21C5R12ln(Епмаx /Uпорmin) = 16.974 мкс

вых min =0.81C5R12ln(Епmin /Uпорmax) = 5.228 мкс

R11=0,39кОм, R12=0,91 кОм, С5=8,2 нФ.

 

ФКИ4:155 ЛИ1 разряд (с диодом)

вх = 190мкс

вых = 10мкс

tпвх = 10мкс

Еп = 5В, Епmin = 4,75В, Епмаx = 5,25В.

Uпор = 1.4В, Uпорmin = 0.8В, Uпорmax = 2В.

a = tпвх/tивых = 1

Принимаем R18 =0.91 кОм

вых = C6*R18*ln(Eп/Uпор)

C6 = 10/(1.27*0.91) =8.632 нФ => Е24 С6 = 8,2 нФ

Рассчитываем диапазон допустимых значений для R17:

Еп/( R17½½ R18)£I0 вых max инв , R17 £ R18*0.432a,

I0 вых max инв = краз I0 вх . краз = 25. I0 вх=1.6 mA

0,15 кОм £ R17£ 0.39 кОм.

Выбираем номинал R17 так, чтобы обеспечить минимальную величину I0 вых инв = Еп/( R17½½ R18).

Принмаем R17 = 0.39 кОм.

tвосст = С6* R17ln19 £ tпвх

tвосст = 8,2*0.91*2.94=9,402мкс £ tпвх=10 мкс

вых max =1.21C6 R2ln(Епмаx /Uпорmin) = 16.974 мкс

вых min =0.81C6 R2ln(Епmin /Uпорmax) = 5.228 мкс

 

R17=0,39кОм, R18=0,91 кОм, С6=8,2 нФ.

 

 

Одновибратор: 155 ЛА3

 

Импульс формируется на заряде емкости.

R0вх =2,6 кОм

R1вых=650 кОм

Еп=5В

Uпор=1,4В

В одновибраторе используется подстроечный резистор, который придаёт одновибратору стабильность, номинал резистора выбирается из «вилки»:

 

 

252,78kOм ≤ R13 ≤ 1.011kОм

 

выбираем R13=1kОм

 

tи вых8*(R13+ R1вых)*ln[(Eп/Uпор)*(R13/( R13+ R1вых))] =>

 

C8=39,253 нФ => 39нФ

 

R14=1 kОм С8=39 нФ.

 

 

СЗ1 (Схема задержки): 155 ЛА3 заряд.

tивх = 50мкс

tзад = 30мкс

tивых = tивх – tзад = 50 – 30 = 20 мкс

tпвх = 150мкс

Еп = 5В, Епmin = 4,75В, Епмаx = 5,25В.

Uпор = 1.4В, Uпорmin = 0.8В, Uпорmax = 2В.

Рассчитываем промежуточный коэффициент a :

a = tзадвых/tпвх = 30/150=0,3

Принимаем R19=1 кОм. Рассчитываем диапазон допустимых значений

для R20 :

Еп/(R19½½R20)£I0 вых max инв , R20 £ R19/(8,95a-1), где I0 вых max инв = (краз - 1) I0 вх краз = 10. I0 вх=1.6 mA

0,56 кОм £ R20£0,62 кОм.

Выбираем номинал R20 и рассчитываем С9 так, чтобы обеспечить минимальное отклонение расчетного и заданного значений tивых :

tзад = C9(R19+R20)ln[Еп / (Еп - Uпор)] , tивых = tивх – tзад .

Принимаем R20 = 0,62 кОм.

 

C9 = 30/[(1+ 0,62)*0,3285] =41,88 нФ => Е24 С9 = 56 нФ

tзад = 41,88*2,18*0,3285 = 29,9999 мкс. tивых = 100 – 29,9999 = 70,1111 мкс.

tвосст = С9R20ln19 £ tпвх

tвосст = 43*0,68*2.94=86,568 мкс £ tпвх=100 мкс

вых max = tи - 1.21C9(R19+R20)*ln(Епмаx / (Епмаx -Uпорmin)) = 31,887 мкс.

вых min = tи - 0.81C9R20ln(Епmin /( Епмin -Uпорmax)) = 9,805 мкс.

R 19=1кОм, R20=0,62 кОм, С9=56 нФ.

СЗ 2:155 ЛЛ1 разряд (с диодом)

вх = 100мкс

tзадвых = 40мкс

tпвх = 100мкс

Еп = 5В, Епmin = 4,75В, Епмаx = 5,25В.

Uпор = 1.4В, Uпорmin = 0.8В, Uпорmax = 2В.

a = tпвх/tзадвых = 2,5

Принимаем R36 =0.91 кОм

tзадвых = C10*R36*ln(Eп/Uпор)

C10 = 30/(1.27*0.91) =34,529 нФ => Е24 С10 = 36 нФ

Рассчитываем диапазон допустимых значений для R35:

Еп/( R35½½ R36)£I0 вых max инв , R35 £ R36*0.432a, I0 вых max инв = (краз -1) I0 вх . краз = 10. I0 вх=1.6 mA

0,47 кОм £ R35£ 1 кОм.

Выбираем номинал R35 так, чтобы обеспечить минимальную величину

I0 вых инв = Еп/( R35½½ R36).

Принмаем R35 = 0,91 кОм.

tвосст = С10* R35ln19 £ tпвх

tвосст = 36*0,91*2.94=96,314мкс £ tпвх=100 мкс

вых max = tи вх -0.81C10 R36ln(Епмin /Uпорmax) = 77,047 мкс

вых min = tи вх -1.21C10R36ln(Епmax /Uпорmin) = 25,478 мкс

R35=0,91кОм, R36=0,91 кОм, С10=36 нФ.

 

Расчет и выбор ОУ.

 

 

Для расчета “сумматора-вычитателя” рассчитаем коэффициенты суммирования.

Составим систему из шести уравнений с шестью неизвестными и решим ее.

2,4а1+0,4а2+0,4а3+0,4а4+0,4а5+5ак = 6 ак =-0,656,

0,4а1+2,4а2+2,4а1+2,4а4+0,4а5+5ак = 4,8 а1 = 3 ,

0,4а1+0,4а2+2,4а3+2,4а4+0,4а5+5ак = 6,4 а2 = -0,8 ,

0,4а1+0,4а2+0,4а3+2,4а4+0,4а5+5ак = -5,2 а3 = 5,8 ,

0,4а1+0,4а2+0,4а3+0,4а4+2,4а5+5ак = 5,6 а4 = -2,6 ,

0,4а1+0,4а2+0,4а3+0,4а4+0,4а5+5ак = 0 а5 = 2,8 .

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.