![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Моделювання елементів і каналу системи збору даних |
ЗмістВступ 1 Аналітичний огляд 2 Розрахунок основних блоків 2.1 Вибір мікросхеми підсилювача 2.2 Розрахунок операційного підсилювача 2.3 Розрахунок ФВЧ 2.4 Розрахунок ФНЧ 3 Частотний аналіз 3.1 Аналіз операційного підсилювача 3.2 Аналіз ФНЧ 3.3 Частотний аналіз всієї схеми 4 Вплив елементів 4.1 Вплив елементів на підсилювач 4.2 Вплив елементів на ФНЧ 4.3 Вплив елементів на ФНЧ 4.4 Багатоваріантний вплив на загльну схему 5 Еквівалентна модель 5.1 Еквівалентна модель підсилювача 5.2 Еквівалентна модель загальної схеми 5.3 Еквівалентна модель загальної схеми ВСТУП Моделювання електронних схем за допомогою персональних комп'ютерів є універсальним інструментом розробки й оцінки якості проектних рішень, тобто працездатність і коректність роботи будь-якої схеми. Моделювання має ряд переваг перед фізичним макетуванням, у тому числі: - повторюваність експерименту; відсутність можливості &quo ;спалити&quo ;; - гнучкість і швидкість одержання результатів; - відсутність монтажних робіт і необхідних для цього інструментів і матеріалів (паяльника, припою, флюсу, монтажної плати, електрорадіоелементів і ін.); - непотрібність дорогих контрольно-вимірювальних приладів. За допомогою комп'ютерного моделювання можна &quo ;простежити&quo ; будь-який струм і напруга в схемі, оцінити вплив температури і технологічного розкиду параметрів електрорадіоелементів, розрахувати рівень власних шумів, зняти АЧХ, ФЧХ, простежити за перехідними процесами, дослідити схему заміщення і багато чого іншого, що чи неможливо вимагає значних зусиль при фізичному макетуванні. Слід зазначити, що моделлю може бути як конкретна схема, так і абстрактний процесу, відображуючи натуру, а використання технічних засобів додає моделюванню експериментальний характер, а модельний математичний опис теоретично розкриває характер явища. В даної курсової роботи буде проведене моделювання електричної схеми на базі пакета Micro-Cap 1 АНАЛІЗ ЗАВДАННЯ Метою курсового проектування є розробка схеми, яка забезпечувала б коефіцієнт посилення вхідного сигналу К=3, мала б два фільтра високих частот з частотою зрізу F=10Гц (ФНЧ ) та низьких частот (ФВЧ) з частотою зрізу F=10кГц. Посилювач Краз=3 або у КДБ=9.42 ДБ ФВЧ 2-го рівня Fcp=10 Гц ФНЧ 2-го рівня Fcp=10 кГц Функціональну схема зображена на Рисунку 1.1 Рисунку 1.1 – Функціональна схема 2 РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ БЛОКІВ 2.1 Вибір мікросхеми підсилювача В якості датчика було обрано фоторезистор, опір якого в робочому режимі змінюється від 15 кОм до 80кОм, напруга його живлення – 5В. В той же час, максимальна на вході кінцевого пристрою дорівнює 15В, тому необхідно забезпечити коефіціент посилення 3 з максимальною точністю. Виходячи з цього скористаємось операційним підсилювачем, оберемо К140УД14А (LM108), з такими параметрами: Uпит=2х15 В; Кu=1000 ; Uсм=0,05 мВ; dIвх=0,2 нА; Rвх=50 Мом; Uвых.макс=12 В; Iпот=2 мА; Iвх=0.5 нА; Рисунок 2.1 - Цоколівка підсилювача К140УД14А.2.2 Розрахунок операційного підсилювачаКоефіціент підсилення інвертуючого підсилювача обраховується як: К=Roc/Rвх. Максимальний коефіціент підсилення має скласти 3, тому врахувавши світловий опір датчика 15000 Ом, знайдемо Roc=45000 Ом.
Оскільки операційний підсилювач має внутрішню корекцію напруги зміщення – підключемо неінвертуючий вивод до землі. Рисунок 2.2 – Схема підсилювача К140УД14 (LM108)В моделі в якості джерела живлення використаємо джерело синусоїдальної напруги, напругою 5В, і частотою 10 кГц.2.3 Розрахунок ФВЧПроведемо розрахунок ФВЧ другого порядку на необхідну частоту зрізу, використавши наступні викладки. Використовується операційний підсилювач LM108. Графічне зображення схема ФВЧ другого порядку подана на рис. 2.3. Розрахуємо параметри елементів схеми: Визначимо частоту полюсів : Задамося значенням конденсаторів:C 1=C3=2 мкФЗнайдемо чому дорівнюють конденсатори С1 та С2: , за умови R1=R2 С1=С2=0.75 мкФ;Знайдемо чому дорівнюють резистори R1 та R2: Звідкіля: R1=R2=15923Ом; Рисунок 2.3 – Схема ФВЧ другого порядку2.4 Розрахунок ФНЧПроведемо розрахунок ФНЧ другого порядку на необхідну частоту зрізу, використавши наступні викладки. Використовується операційний підсилювач LM108. Графічне зображення схема ФНЧ другого порядку подана на рис. 2.4. Розрахуємо параметри елементів схеми: Визначимо частоту полюсів : Задамося значенням резистрорів:R 1=R3=1кОм Знайдемо чому дорівнюють резистори R1 та R2: Знайдемо чому дорівнюють конденсаторі С1 та С2 Звідкіля: C1=C2=1,02 10-8 =10,2нФ; Рисунок 2.4 – Схема ФНЧ другого порядку3 ЧАСТОТНИЙ АНАЛІЗ3.1 Аналіз операційного підсилювачаЧастотна характеристика зображена у децибелах на рисунку 3.1 Частотна характеристика зображена у разах на рисунку 3.2 Рисунок 3.1 –АЧХ підсилювача у децибелах Рисунок 3.2 –АЧХ підсилювача у разах З графіку видно коефіціент підсилення дорівнює 3 або у 9.5Дб, як і було розраховано. 3.2 Аналіз ФВЧ другого порядку Рисунок 3.3 –АЧХ фільтра високих частот другого порядку На рівні 3Дб коефіціенту підсилення приходиться частота зрізу 10 Гц, що свідчить про вірність розрахунку ФВЧ. 3.3 Аналіз ФНЧ другого порядку Рисунок 3.4 –АЧХ фільтра низьких частот другого порядку На рівні 3Дб коефіціенту підсилення приходиться частота зрізу 10 кГц, що свідчить про вірність розрахунку ФНЧ. 3.4 Частотний аналіз всієї схеми Графічне зображення всієї схеми зображена на рисунку 3.5 Частотна характеристика всієї схеми зображена на рисунку 3.6 Рисунок 3.5 – Графічне зображення всієї схеми Рисунок 3.6 – Частотна характеристика всієї схеми 4 ВПЛИВ ЕЛЕМЕНТІВ 4.1 Вплив елементів на підсилювач КДБ=9.42 ДБ; Резистор R5=15000 Ом, змінюється на ±10% Макс. зміна R5=45000 (45000 0.1)=49500 Ом; Мін. зміна R5=45000-(45000 0.1)=40500 Ом; Рисунок 4.1 – Вплив резистору зворотнього зв’язку на підсилювач Спостерігається зниження Кп (8.62Дб) на 8.4% від запланованого, при збільшенні опору резистора R5, і збільшення Кп (10.36Дб) на 9,9% від запланованого, при збільшенні значення резистора. Резистор R4=15000 Ом, змінюється на ±10% Макс. зміна R4=15000 (15000 0.1)=16500 Ом; Мін. зміна R4=15000-(15000 0.1)=13500 Ом; Рисунок 4.2 – Вплив резистору входу на підсилювач Спостерігається посилення Кп (10.455Дб) на 11,1% від запланованого при зменшенні резистора вхідного резистору R9, і послаблення на 7,5% від запланованого, при збільшенні значення опору (8.7
1Дб). 4.2 Вплив елементів на ФВЧ Fcp=10 Гц; Резистор R1=16000 Ом, змінюється на ±10%; Макс. зміна R1=16000 (16000 0.1)=17600 Ом; Мін. зміна R1=16000-(16000 0.1)=14400 Ом; Рисунок 4.3 – Вплив резистору R1 на ФВЧ Спостерігається пониження напруги (-8.96Дб) на 2,6% від запланованого на частоті зрізу при підвищені значення резистора R1 , а при зменьщені значення опору R1 – підвищення (8.79Дб) на 3.5%. В загальному випатку можно ствердити що зміни не відбулися. Fcp=10 Гц; Резистор R2=16000 Ом, змінюється на ±10%; Макс. зміна R2=16000 (16000 0.1)=17600 Ом; Мін. зміна R2=16000-(16000 0.1)=14400 Ом; Рисунок 4.4 – Вплив резистору R2 на ФВЧ Спостерігається пониження напруги (-9.5Дб) на 6,9% від запланованого на частоті зрізу при понижені підвищені значення резистора R2 , а при підвищені значення опору R2 – підвищення (-8.08Дб) на 9.5%. Fcp=10 Гц; Конденсатор С3=2 мкФ, змінюється на ±20%; Макс. зміна С3=2мкФ (2 мкФ 0.2)=2.4 мкФ; Мін. зміна С3=2 мкФ -(2 мкФ 0.2)=1.6 мкФ; Рисунок 4.5 – Вплив конденсатору С3 на ФВЧ Спостерігається пониження напруги (-8.28Дб) на 6,8% від запланованого на частоті зрізу при зменьшені значення конденсатора С3 , а при з підвищені значення конденсатора С3– підвищення (-9.34Дб) на 5.5%. Конденсатор С2=0.75 мкФ, змінюється на ±20%; Макс. зміна С2=0.75 мкФ (0.75 мкФ 0.2)=0.9 мкФ; Мін. зміна С2=0.75 мкФ -(0.75 мкФ 0.2)=0.6 мкФ; Рисунок 4.6 – Вплив конденсатору С2 на ФВЧ Спостерігається пониження напруги (-10.82Дб) на 11,36% від запланованого на частоті зрізу при збільшення значення конденсатора С2 , а при з зменьшенні значення конденсатора С3 – підвищення (-7.94Дб) на 9.7%. 4.3 Вплив елементів на ФНЧ Fcp=10 кГц; Резистор R6=1000 Ом, змінюється на ±10%; Макс. зміна R6=1000 (1000 0.1)=1100 Ом; Мін. зміна R6=1000-(1000 0.1)=900 Ом; Рисунок 4.7 – Вплив резистору R6 на ФНЧ Спостерігається пониження напруги (-9.25Дб) на 2,76% від запланованого на частоті зрізу при підвищені значення резистора R6 , а при зменьщені значення опору R6 – підвищення (-8.75Дб) на 2.6%. Fcp=10 кГц; Резистор R7=2000 Ом, змінюється на ±10%; Макс. зміна R7=2000 (16000 0.1)=2200 Ом; Мін. зміна R7=2000-(16000 0.1)=1800 Ом; Рисунок 4.8 – Вплив резистору R7на ФНЧ Спостерігається пониження напруги (-9.34Дб) на 2,86% від запланованого на частоті зрізу при зменшені значення резистора R7 , а при зменьщені значення опору R7 – підвищення (-8.73Дб) на 2.53%. Конденсатор С4=10.2нФ, змінюється на ±20%; Макс. зміна С4=10.2нФ (10.2нФ 0.2)=12.24нФ; Мін. зміна С4=10.2нФ-(10.2нФ 0.2)=8.16нФ; Рисунок 4.9 – Вплив конденсатору С4 на ФНЧ Спостерігається пониження напруги (-9.23Дб) на 3,5% від запланованого на частоті зрізу при зменьшені значення конденсатора С4 , а при з підвищені значення конденсатора С4– підвищення (-8.7Дб) на 2.5%. Конденсатор С5=10.2нФ, змінюється на ±20%; Макс. зміна С5=10.2нФ (10.2нФ 0.2)=12.24нФ; Мін. зміна С5=10.2нФ-(10.2нФ 0.2)=8.16нФ; Рисунок 4.10 – Вплив конденсатору С5 на ФНЧ Спостерігається пониження напруги (-9.07Дб) на 11,2% від запланованого на частоті зрізу при зменьшені значення конденсатора С5 , а при з підвищені значення конденсатора С5– підвищення (-7.7
Думаю: "Надо посмотреть, что там"… Рука снова тянется к спинке стула. Интенсивность освещения мышечной системы и всех внутренних органов становится меньше, а левая почка пронизывается лучами со всех сторон, несколько увеличивается в размерах, как бы выдвигается вперед (в киносъемке этот прием называется так: показать крупным планом), и у меня создалось впечатление наложения двух изображений поврежденного органа: 1) внешний вид; 2) внутреннее строение. Мысль: "Внутреннее строение без аномалий. Нормальному функционированию мешает болезненный нарост справа, который вызван смещением ритма деления клеток в сторону ускорения темпа. Причина: систематическое скопление положительных энергетических зарядов, связанное с плохой проводимостью энергетических каналов физической материи данного органа". Дальше все происходило очень быстро. Мои пальцы нажимали на спинку стула синхронно звучащему во мне знакомому голосу: "Блокируй энергетические каналы, проводящие положительные заряды к почке… Открывай энергетический центр в брюшной
1. Розробка програмного забезпечення системи збору даних про хід та параметри технологічного процесу
2. Криптографические системы защиты данных
3. Базовые технологии в системах хранения данных
4. Проектирование системы сбора данных
5. Оптимізація параметрів елементів системи теплопостачання
9. Моделі і методика побудови волоконно-оптичної системи передачі даних
10. Вычислительная система обработки данных в реальном времени
12. Системы, управляемые потоком данных. Язык "Dataflow Graph Language"
13. Форматы баз данных в автоматизированных библиографических системах
14. Системы управления базами данных
15. Системы обработки информации - язык баз данных SQL со средствами поддержания целостности
16. Общие данные о нервной системе
17. Проектирование средств организации каналов передачи данных
18. Проектирование канала сбора аналоговых данных микропроцессорной системы
19. Міжнародна економічна система та її головні елементи
20. Базы данных и файловые системы
21. База данных для информационной системы - Таксопарк
25. Автоматизированная система обработки структур данных
26. Методика восстановления данных при различных файловых системах
27. Обеспечение безопасности системы и защита данных в Windows 2003
28. Обеспечение защиты данных в системе "Учет рабочего времени"
29. Почтовые каналы передачи данных Mailslot
31. Реляционная модель данных в системах управления базами данных
32. Система моделювання Electronics Workbench
33. Система управления базами данных
34. Система управления базой данных
35. Системы оперативного анализа данных OLAP
36. Системы управления базами данных
37. Создание отчета как объекта базы данных. Экспертные и обучающиеся системы
42. Анализ системы управления персоналом на ЗАО "Вимм Билль Данн Йошкар-Ола"
43. Технологія виготовлення та монтажу елементів стропильної системи
44. Склад обладнання гідроелектростанції. Основні системи гідротурбін і їх елементи
45. Спутниковые системы навигации GPS и Глонасс
47. Малые тела Солнечной системы
48. Происхождение Солнечной системы
49. Строение солнечной системы
50. Мир Галактик (Галактики и звездные системы)
52. Происхождение солнечной системы
53. Спутниковые системы местоопределения
57. Система HLA и инфекционные заболевания
58. Анатомия и физиология пищеварительной системы человека
59. Бактериальная система секреции белков первого типа
61. ПВО. Устройство ЗАК МК. Система управления антенной (СУА)
63. Транспортная система (Восточного Казахстана)
64. Дания
65. План статистического наблюдения и данные переписи населения
66. Широкозонная система спутниковой дифференциальной навигации (теоретический аспект)
67. Схема системы налогообложения
68. Безработица в России /данные на 1992г/
69. Изменения, произошедшие в финансовой системе России, в переходе к рыночной экономике
73. Налоговая система РФ на современном этапе
74. Необходимость государственного регулирования экономики в рыночных системах
75. Проблемы и перспективы развития денежной системы России
76. Система неналоговых платежей и сборов в Украине
77. Планирование в системе государственного управления
78. Система таможенных органов РФ
79. Расходы бюджетной системы на социальные цели
80. Налоговые системы развитых стран и их сравнение с налоговой системой России
81. Доходы бюджетной системы Российской Федерации
82. Задачи, основные функции и система ОВД
83. Становление системы социальной защиты государственных служащих в Российской Федерации
84. Природа и система административного права
85. Место обязательственного права в системе гражданского права
89. Возникновение и система развития права Канады
90. Судебная система 1917-22 гг.
91. Система преступления и наказания по Соборному Уложению 1649 года
92. Правовая система России во 2-й половине XlX - начале ХХ вв. Судебная реформа
93. Создание советской судебной системы
94. Процесс становления системы революционных трибуналов РСФСР
95. Федерализм и избирательная система в Германии
96. Налогообложение на Украине (Система оподаткування в Українії податкова політика в сучасних умовах)
97. Предмет, метод и система гражданского процессуального права /Украина/
99. Налоговые системы развитых стран и их сравнение с налоговой системой России