КР2 / Задачи

Лекция 6 – Активные фильтры на основе ОУ

Это полосовой фильтр. Центральная частота = среднему геометрическому между верхней и нижней частотами.

К_дБ(f) – коэффициент передачи по частоте

Второе значение f = 500 Гц (если имеется ввиду на какой еще частоте будет такой коэффициент передач. Значение такое, потому что частоту симметричны относительно центральной частоты)

Воспользуемся формулой для ФНЧ

(промежуточные вычисления)

Воспользуемся формулой для ФВЧ

Воспользуемся упрощенной формулой

, где

Тогда,

Лекция 7 – Аналоговые узлы разработки БМС

Это схема суммирования (инвертирующий суммтор)

U_ВЫХ = – ∑U_i , поэтому 1. U_ВЫХ = – (3 – 4) = 1 В

2. U_ВЫХ = – (3 + 2) = – 5В

Это схема суммирования с масштабированием

Это схема суммирования с масштабированием

Тогда, 6U₁ + 3U₂ + 4U₃ = (200*U₁ / R1) + (200*U₂ / R2) + (200*U₃ / R3)

Приравниваем частями: 6U₁ = 200*U₁ / R1, тогда R1 = 33,3 кОм

И по аналогии…. R2 = 66,7 кОм, R3 = 50 кОм

Это схема усреднения, так как по условию U_ВЫХ = – ∑U_i / n

Это схема сложения-вычитания

Проверим условие баланса (равно ли это равенство?)

Хотя по факту… немного нет :3

Это БАЛАНСНАЯ схема суммирования с масштабированием

Тогда, – 4U₁ – 2U₂ + 10U₃ + U₄ = (100*U₃ / R’1) + (100*U₄ / R’2)

– (100*U₁/ R1) – (100*U₂/ R2)

Приравниваем частями: – 4U₁ = – 100*U₁ / R1, тогда R1 = 25 кОм

И по аналогии…. R2 = 50 кОм, R’1 = 10 кОм, R’2 = 100 кОм

Rx ищем из условие баланса

На рисунке ниже: красным цветом – то, что найдено их систему уравнений; зеленым – то, что дано по условию; черным – то, что находится в ходе решения.

Разбиваем условно схему на нижнюю и верхнюю части, каждая из которых – балансная схема суммирования с масштабированием. При решении используем формулы для выходного напряжения и баланса (В РЕШЕНИИ В ОБЩЕМ ВИДЕ Я ИХ НЕ ПРИВОЖУ)

K_{U кан} – коэффициент усиления в каждом канале

Суммарный коэффициент усиления, равный 10, можно получить, задав коэффициент усиления инвертирующего сумматора равным 10

R2 = R3 = R4 = R’_ОС / 10 = 500/10 = 50 кОм

Зададим коэффициент усиления в каждом канале равным 1

R1+Rп=Roc = 500 кОм

Кmax = Roc / R1, поэтому R1 = 10 кОм

Rп = Roc – R1 = 500кОм – 10кОм = 490кОм

Это схема интегрирования

На входе у нас единично-ступенчатая функция (на ТОЭ это δ1)

На выходе будет прямая (интеграл от δ1 равен δ2)

(идет в « – », потому что СМОТРИ НА ФОРМУЛУ ВЫШЕ :3 )

Это схема интегрирования

В установившемся режиме, на выходе получится симметричный двуполярный сигнал (без постоянной составляющей). Поскольку скорость изменения выходного напряжения одинакова по абсолютной величине и противоположна по знаку, то на границах полупериодов выходное напряжение будет принимать значение 1,25В. Полученный выходной сигнал показан на рисунке (зеленая линия)

Почему так?

Для очень хороших операционных усилителей погрешность интегрирования оказывается равной примерно 5% на частоте, втрое большей нижней сопрягающей частоты, и остается на уровне ниже 1% на всех частотах, превышающих нижнюю сопрягающую частоту более чем в 10 раз.

Ну, собственно, тут все ПРОЗРАЧНО… Просто Положим все номиналы равными каким-то рандомным цифрам и найдем третье :3

R1 = 10 кОм, это стандартное значение, которое задают.

Лекция 8 – Генераторы сигналов

(Преподаватель немного трикстер, правильное решение ниже)

Из лекции:

B = R₃/R_f = 1/29

R_f = 290 кОм

При условии: R₁ = R₂ = R₃ = R и C₁ = C₂ = C₃ = C

При Q > 10:

При Q = 8:

Если , тогда:

Ответ:

См ниже не поместившуюся фотографию

Примечание КАТИ: «В 5 задаче 0 у конденсатора в формуле забыла

Ответ 628, 9 гц»

См ниже не поместившуюся фотографию

Лекция 9 – Вторичные источники электропитания

Решение:

П о формуле для однополупериодного выпрямителя:

Решение:

Схема для однополупериодного (форма волны – однополупериодная, см. его рисунок) выпрямления:

(0,7 В теряем из-за преодоления потенциального барьера диода)

Решение:

Схема для однополупериодного (форма волны – однополупериодная, см. его рисунок к задаче 2) выпрямления:

(0,7 В теряем из-за преодоления потенциального барьера диода)

Решение:

• , где

• 

=

Решение:

По формуле для двухполупериодного выпрямителя:

Решение:

На схеме двухполупериодный выпрямитель со средней точкой на вторичной обмотке. D1 открывается в положительную фазу, D2 в отрицательную (см. форму волн на его рисунке). На R_L двухполупериодное выпрямление.

Решение:

На схеме мостовой выпрямитель.

Решение:

Решение:

Решение:

Лекция 10 – Аналоговые коммутаторы

0.2

7.3

Формулы из прошлой задачи

0.475

0.4

9.2

f_sample(min)≥2f_signal(max)

f_sample(min) = 16 кГц

Здесь обычный инвертор на полевых транзисторах – логическое НЕ, сигнал будет инвертироваться.

• используйте компаратор c выходом типа “push-pull” и минимальным временем задержки;

• Применяйте ОУ с подходящими значениями скорости нарастания, GBW и диапазона выходных напряжений;

• частота полюса, создаваемого конденсатором С, должна лежать ниже частоты переключений и значительно выше слышимого звукового диапазона;

• импеданс источника опорного напряжения должен быть минимальным. Для этой цели может быть использован выход ОУ.

Источник: https://www.compel.ru/lib/97110?utm_source=radiokot.ru&utm_medium=referral&utm_campaign=cookbook&utm_content=20190312&utm_term=tgrin12