Спроектировать передающее устройство системы телеуправления

.     (9.1)

В результате на выходе усилителя создается напряжение

,      (9.2)

а на резисторе R4 – напряжение, равное

,   (9.3)

которое создает ток I5, протекающий через конденсатор в том же направлении, что и ток I2.

Следовательно, ток зарядки конденсатора в паузах между входными импульсами равен

    (9.4)

По мере зарядки конденсатора ток I2 уменьшается, а напряжение на конденсаторе и на входе операционного усилителя увеличиваются. Если коэффициент усиления по инвертирующему входу больше единицы, то напряжение на резисторе R5 и протекающий через него ток I5 также увеличиваются. Увеличение данного тока, при соответствующем подборе коэффициента усиления, может полностью скомпенсировать уменьшение тока I2 и зарядка конденсатора будет происходить постоянным током.

Так обеспечивается высокая линейность пилообразного напряжения.

2. Схема сравнения

Рисунок 9.3

Параметры схемы:

R1 = R3=1 кОм, R2=R4 = 0.5 кОм, С1 = 0.01 мкФ

Операционный усилитель (DA1): К544УД1A

Диод (VD1): КД522А

СС сравнивает два напряжения, приложенных к его входам. Одно из напряжений называется опорным - с ним сравнивается второе напряжение. Если измеряемое напряжение ниже опорного, на выходе схемы сравнения мирно проживает напряжение питания, если же измеряемое напряжение превышает опорное, то выход схемы сравнения сбрасывается в ноль. В данном случае, мы формируем опорное напряжение и подаем его на неинвертирующий вход. На инвертирующий вход подается измеряемое напряжение. В качестве операционного усилителя возьмем интегральную микросхему на элементах К544УД1A.

 

3. Моделирование в программе Micro-Cap 9.0

Для моделирования узлов системы телеизмерения (генератора пилообразного напряжения и схемы сравнения) было использовано программное обеспечение Micro-Cap 9.0. Были подобраны аналоги отечественных элементов и построена рабочая схема для моделирования процессов линейно нарастающего напряжения и срабатывания схемы сравнения, при достижении напряжения эталонного значения 8В. Ниже представлены схема и временная диаграмма работы разработанной схемы.

Рисунок 9.4

В ходе моделирования была построена схема, показывающая работу системы телеизмерения во время измерения входной величины Ue=8В, с начала подачи тактовых импульсов запускается генератор пилообразного напряжения  и двоичный счетчик. При достижении ГПН напряжения 8В срабатывает схема сравнения, которая выключает ГПН через триггер управления (ТУ), собранном на D-триггере в режиме защелки, и останавливает счетчик в последнем положении 1000 (Q8Q4Q2Q1).

 

Рисунок 9.5

 

 

10. Заключение

В данной курсовой работе было спроектированы передающее устройство системы телеуправления обеспечивающее передачу 10 команд. С импульсным признаком – амплитуда и количеством признаков, используемых для составления кодовых комбинаций m=2.

Индивидуально была рассмотрена принципиальная схема генератора прямоугольных импульсов и произведен расчет элементов и собрана модель в программе Micro-Cap 9.0.

Также было спроектировано передающее устройство системы телеизмерения, в котором используется временной метод разделения элементов с времяимпульсным типом АЦП.

Для этого устройства были построены принципиальные схемы генератора пилообразного напряжения и схемы сравнения. В работе были рассмотрены и изучены основные характеристики, параметры и принципы построения генераторов пилообразного напряжения со стабилизатором тока.

Для устройства были построены структурные схемы и временные диаграммы, показывающие принцип работы данных устройств.

 

11. Список литературы

1. Грошев В.А. Методические указания по выполнению курсового проекта по курсу «Телемеханика». Часть I/II. Москва, 2007.
2. Ильин В.А. Телеуправление и телеизмерения. М.: Энергоиздат, 1982.
3. Интегральные микросхемы. Справочник. Под ред. Б.В. Тарабрина. Изд. Москва «Радио и связь», 1983.
4. Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник. Под ред. Б.Л.Перельмана. -М.: Радио и связь, 1981.
5. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. – Л.: Энергоатомиздат, 1988.
6. Тутевич В.Н. Телемеханика. М.Высшая школа, 1985.
7. Проектирование радиоэлектронных устройств на интегральных микросхемах М.:Советское радио, 1976.
8. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги Б.Л.Перельман 1998.