Устройство реализации функции F1

 

Задание: F1=ФНЧ 1^го порядка, f_гр=25 Гц, К_у=1, х₁=-3Дб.

Передаточной функцией ФНЧ 1^го порядка является передаточная функция апериодического звена 1^го порядка. Рассчитаем ФНЧ с помощью передаточной функции звена 1^го порядка.

 

, ,

 

Резистор и конденсатор выбираем из стандартного ряда Е48 или Е96 для обеспечения допустимого класса точности.

Для выполнения условия  ставим на выходе ФНЧ компаратор, который сравнивает выходное напряжение ФНЧ и опорное напряжение.

Опорное напряжение рассчитаем от уровня 10В.

 

3дБ = 10^-3/20=0,71U_вх

 

Т.о. Uоп =

Для получения Uоп используем источник тока REF200 с выходом 100мкА и резисторы R1 С2-23 0,125/0,25 1% 51кОм и R2 С2-23 0,125/0,25 1% 20кОм.

Схема реализации Uоп представлена на рис 4.5

Схема реализации функции  представлена на рис 4.4

Используемые элементы R С2-23 0,125/0,25 1% 3,2кОм, С К50-35-25В-2мкФ компаратор LM111FE.

 

Рис.4.4 Схема реализации функции

 

Рис.4.5 Схема реализации Uоп

 

Устройство, реализующее функцию F2

 

Для реализации устройства функции F2 нам потребуется две схемы: антилогарифматор и вычитатель.

Схема антилогарифматора и значения сопротивлений и емкостей выбираем по [2, стр.150]

Схема реализует функцию:

 

U_вых=U_оп (R9/R5) e ^{(R7/ (R7+R8)) (Uвх/Uт)}

U_опR9/R5=2

R7/ ((R7+R8) U_T) =0.2

 

Пусть опорное напряжение 0,1В и зададим R5=1000Ом, получим R9=200Ом. Выбираем резисторы С2-23 0,125/0,25 1% 1кОм; С2-23 0,125/0,25 1% 200Ом.

U_T=26мВ, зададим R7=1кОм, тогда R8=191кОм. Выбираем С2-23 0,125/0,25 1% 1кОм; С2-23 0,125/0,25 1% 191кОм.

 

Рис.3.6. Схема антилогарифматора.

 

Выбираем схему вычитателя [2, стр.138].

U_вых=A (U₁ - U₂), в данном случае A=1.

Выбираем резисторы так, чтобы R16=R17=R18=R19=10кОм. Выбираем резисторы из ряда E96 С2-23 0,125/0,25 1% 10кОм.

 

Рис.3.7. Схема вычитателя.

 

Подключение контактного сигнала

 

Для реализации логического сигнала B1 мы должны преобразовать контактные сигналы в логический. На данной схеме это реализовано на основе оптопары. Логические элементы: DD34 ИСКЛ. ИЛИ (74F86PC).

В качестве оптопары будем использовать оптопару TLP521-1 со следующими параметрами:

 

Коэффициент передачи по току, при токе 10мА,%	600
Напряжение коллектор-эммитер, В	55
Напряжение изоляции, кВ	2,5

 

Рис.4.8 Схема реализации сигнала B1