Задание 2.1

РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ЛОГАРИФМИЧЕСКОЙ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ СИГНАЛОВ

НА ОПЕРАЦИОННОМ УСИЛИТЕЛЕ

Для заданной схемы (рис.2.1) преобразователя аналоговых сигналов на операционном усилителе DA рассчитать и построить его ЛАЧХ и определить основные параметры данного устройства.

. Рис. 2.1. Обобщенная схема преобразователя аналоговых

сигналов на основе операционного усилителя DA

Для этого согласно варианту (см. табл. 2.1) необходимо:

2.1.1. Вычертить в соответствии с ГОСТ расчётную принципиальную электрическую схему преобразователя аналоговых сигналов, руководствуясь заданными в таблице 2.1 номерами Х = 1, 2, …, 8: последовательного звена коррекции ЭЦ-Х, звена ЭЦ-Х отрицательной обратной связи (ООС), их схемами, представленными в таблице 2.2, а также типом операционного усилителя ДА (табл. 2.4).

2.1.2. Пронумеровать сначала элементы последовательной цепи коррекции ЭЦ-Х, а затем – элементы цепи ЭЦ-Х ООС усилителя. Нумерацию элементов цепей выполнять слева направо (см. рис. 2.2.2).

2.1.3. Из таблицы 2.3 выписать заданные параметры звеньев преобразователя (выписываются параметры только тех элементов, которые присутствуют в полученной схеме замещения преобразователя), а из таблицы 2.4 – тип и коэффициент усиления К₀ используемого операционного усилителя ДА.

2.1.4. Записать в общем виде передаточную функцию преобразователя.

2.1.5. Получить передаточные функции последовательного звена коррекции и звена цепи ООСпреобразователя.

2.1.6. Получить передаточную функцию операционного усилителя с заданным звеном в цепи ООС усилителя.

2.1.7. С учетом полученных передаточных функций звеньев записать передаточную функцию преобразователя . Полученную передаточную фун­кцию преобразовать к виду, содержащему стандартные сомножители из перечисленных: К, τр, 1/(τp), τр + 1, 1/(τр + 1), где К = − постоянный коэффициент, τ − постоянная времени звена, р – оператор Лапласа. Значения К и τ определяются параметрами элементов звеньев, входящих в заданное устройство.

2.1.8. Вычислить численные значения параметров К и τ, входящих в передаточную функцию преобразователя сигналов.

2.1.9. Вычислить частоты сопряжения асимптот ЛАЧХ (диаграммы Боде) анализируемого устройства и значения коэффициентов передачи для этих частот.

2.1.10. Используя полученные значения, построить диаграмму Боде преобразователя сигналов, определить его коэффициент передачи и полосу пропускания.

2.1.11. Сформулировать выводы по результатам выполненного задания.

Т а б л и ц а 2.1. Варианты задания 2.1 курсовой работы КР2

№ варианта	Последовательное звено коррекции (ЭЦ-X, табл. 2.2)			Звено ООС (ЭЦ-X, табл. 2.2)		Тип ОУ (см. табл. 2.4)		Параметры звеньев (см. табл. 2.3)
1	ЭЦ-1			ЭЦ-1		12		1
2	ЭЦ-1			ЭЦ-2		4		2
3	ЭЦ-1			ЭЦ-3		2		3
4	ЭЦ-1			ЭЦ-4		8		4
5	ЭЦ-1			ЭЦ-5		6		5
6	ЭЦ-1			ЭЦ-6		6		6
7	ЭЦ-1			ЭЦ-7		6		7
8	ЭЦ-1			ЭЦ-8		5		8
9	ЭЦ-2			ЭЦ-1		4		9
10	ЭЦ-2			ЭЦ-2		6		10
11	ЭЦ-2			ЭЦ-3		5		11
12	ЭЦ-2			ЭЦ-4		6		12
13	ЭЦ-2			ЭЦ-5		3		13
14	ЭЦ-2			ЭЦ-6		3		14
15	ЭЦ-2			ЭЦ-7		3		15
16	ЭЦ-2			ЭЦ-8		5		16
17	ЭЦ-3			ЭЦ-1		8		17
18	ЭЦ-3			ЭЦ-2		5		18
19	ЭЦ-3			ЭЦ-3		6		19
20	ЭЦ-3			ЭЦ-4		5		20
21	ЭЦ-3			ЭЦ-5		8		21
22	ЭЦ-3			ЭЦ-6		5		22
23	ЭЦ-3			ЭЦ-7		6		23
24	ЭЦ-3			ЭЦ-8		8		24
25	ЭЦ-4			ЭЦ-1		3		25
26	ЭЦ-4			ЭЦ-2		6		26
27	ЭЦ-4			ЭЦ-3		5		27
28	ЭЦ-4			ЭЦ-4		8		28
29	ЭЦ-4			ЭЦ-5		4		29
30	ЭЦ-4			ЭЦ-6		5		30
31	ЭЦ-4			ЭЦ-7		6		31
32	ЭЦ-4			ЭЦ-8		1		32
33	ЭЦ-5			ЭЦ-1		6		33
34	ЭЦ-5			ЭЦ-2		1		34
35	ЭЦ-5			ЭЦ-3		6		35
36	ЭЦ-5			ЭЦ-4		5		36
37	ЭЦ-5			ЭЦ-5		8		37
38	ЭЦ-5			ЭЦ-6		6		38
39	ЭЦ-5			ЭЦ-7		3		39
40	ЭЦ-5			ЭЦ-8		3		40
41	ЭЦ-6			ЭЦ-1		5		41
Т а б л и ц а 2.1 (продолжение)
42		ЭЦ-6	ЭЦ-2		5		42
43		ЭЦ-6	ЭЦ-3		5		43
44		ЭЦ-6	ЭЦ-4		8		44
45		ЭЦ-6	ЭЦ-5		5		45
46		ЭЦ-6	ЭЦ-6		2		46
47		ЭЦ-6	ЭЦ-7		2		47
48		ЭЦ-6	ЭЦ-8		1		48
49		ЭЦ-7	ЭЦ-1		2		49
50		ЭЦ-7	ЭЦ-2		3		50
51		ЭЦ-7	ЭЦ-3		4		51
52		ЭЦ-7	ЭЦ-4		5		52
53		ЭЦ-7	ЭЦ-5		5		53
54		ЭЦ-7	ЭЦ-6		6		54
55		ЭЦ-7	ЭЦ-7		6		55
56		ЭЦ-7	ЭЦ-8		5		56
57		ЭЦ-8	ЭЦ-1		6		57
58		ЭЦ-8	ЭЦ-2		5		58
59		ЭЦ-8	ЭЦ-3		8		59
60		ЭЦ-8	ЭЦ-4		1		60
61		ЭЦ-8	ЭЦ-5		4		61
62		ЭЦ-8	ЭЦ-6		6		62
63		ЭЦ-8	ЭЦ-7		6		63
64		ЭЦ-8	ЭЦ-8		8		64
65		ЭЦ-1	ЭЦ-1		7		21
66		ЭЦ-1	ЭЦ-2		8		22
67		ЭЦ-1	ЭЦ-3		9		33
68		ЭЦ-1	ЭЦ-4		10		24
69		ЭЦ-1	ЭЦ-5		11		25
70		ЭЦ-1	ЭЦ-6		12		56
71		ЭЦ-1	ЭЦ-7		4		57
72		ЭЦ-1	ЭЦ-8		6		28
73		ЭЦ-2	ЭЦ-1		8		29
74		ЭЦ-2	ЭЦ-2		10		31
75		ЭЦ-2	ЭЦ-3		12		40
76		ЭЦ-2	ЭЦ-4		1		32
77		ЭЦ-2	ЭЦ-5		3		33
78		ЭЦ-2	ЭЦ-6		5		34
79		ЭЦ-2	ЭЦ-7		7		55
80		ЭЦ-2	ЭЦ-8		9		26
81		ЭЦ-3	ЭЦ-1		11		47
82		ЭЦ-3	ЭЦ-2		12		58
83		ЭЦ-3	ЭЦ-3		10		29
84		ЭЦ-3	ЭЦ-4		8		30
85		ЭЦ-3	ЭЦ-5		6		41
Т а б л и ц а 2.1 (продолжение)
86		ЭЦ-3	ЭЦ-6		12		12
87		ЭЦ-3	ЭЦ-7		10		13
88		ЭЦ-3	ЭЦ-8		4		14
89		ЭЦ-4	ЭЦ-1		9		15
90		ЭЦ-4	ЭЦ-2		2		16
91		ЭЦ-4	ЭЦ-3		8		17
92		ЭЦ-4	ЭЦ-4		12		48
93		ЭЦ-4	ЭЦ-5		9		59
94		ЭЦ-4	ЭЦ-6		6		60
95		ЭЦ-4	ЭЦ-7		12		61
96		ЭЦ-4	ЭЦ-8		10		62
97		ЭЦ-5	ЭЦ-1		4		63
98		ЭЦ-5	ЭЦ-2		5		64
99		ЭЦ-5	ЭЦ-3		9		15
100		ЭЦ-5	ЭЦ-4		12		16
101		ЭЦ-5	ЭЦ-5		11		27
102		ЭЦ-5	ЭЦ-6		7		28
103		ЭЦ-5	ЭЦ-7		10		29
104		ЭЦ-5	ЭЦ-8		8		50
105		ЭЦ-6	ЭЦ-1		3		41
106		ЭЦ-6	ЭЦ-2		1		22
107		ЭЦ-6	ЭЦ-3		8		23
108		ЭЦ-6	ЭЦ-4		4		14
109		ЭЦ-6	ЭЦ-5		9		15
110		ЭЦ-6	ЭЦ-6		4		16
111		ЭЦ-6	ЭЦ-7		12		37
112		ЭЦ-6	ЭЦ-8		11		38
113		ЭЦ-7	ЭЦ-1		5		29
114		ЭЦ-7	ЭЦ-2		7		60
115		ЭЦ-7	ЭЦ-3		10		41
116		ЭЦ-7	ЭЦ-4		3		42
117		ЭЦ-7	ЭЦ-5		8		33
118		ЭЦ-7	ЭЦ-6		2		24
119		ЭЦ-7	ЭЦ-7		1		35
120		ЭЦ-7	ЭЦ-8		9		46
121		ЭЦ-8	ЭЦ-1		4		37
122		ЭЦ-8	ЭЦ-2		11		28
123		ЭЦ-8	ЭЦ-3		12		19
124		ЭЦ-8	ЭЦ-4		10		20
125		ЭЦ-8	ЭЦ-5		7		51
126		ЭЦ-8	ЭЦ-6		9		42
127		ЭЦ-8	ЭЦ-7		1		33
128		ЭЦ-8	ЭЦ-8		5		24

Т а б л и ц а 2.2. Типовые звенья преобразователя

ЭЦ-1
ЭЦ-2
ЭЦ-3
ЭЦ-4
ЭЦ-5
ЭЦ-6
ЭЦ-7
ЭЦ-8

Т а б л и ц а 2.3. Параметры звеньев преобразователя

№ вар.	R1, кОм	R2, кОм	R3, кОм	R4, кОм	R5, кОм	R6, кОм	C1	C2
1	3,3	15	27	51	100	1900	4,7 нФ	510 пФ
2	10	3,6	22	18	270	820	15 мкФ	1 нФ
3	9,1	3,6	68	27	180	1M6	0,33 мкФ	2,4 нФ
4	27	0,39	2,4	51	12	750	7,7 нФ	220 пФ
5	8,2	7,5	18	68	75	2700	10 мкФ	5,1 нФ
6	12	4,7	1,2	13	91	560	510 пФ	1,.2 мкФ
7	18	8.2	6,8	33	82	390	22 мкФ	5,1 нФ
8	1,6	1,8	36	75	27	2400	51 пФ	1,5 нФ
9	47	1,2	360	82	1200	3900	6,8 мкФ	10 нФ
10	2,4	0,15	0,15	7,5	160	470	10 нФ	0,47 нФ
11	22	4,7	10	120	68	150	6,8 мкФ	10 нФ
12	11	3,9	24	36	270	39	47 мкФ	750 пФ
13	7,5	1,3	1,3	43	130	1100	3,3 нФ	1,5 мкФ
14	0,91	2,7	3,0	12	56	620	1,2 нФ	10 мкФ
15	3,6	4,3	2,2	160	820	270	3,3 мкФ	820 пФ
16	6,8	27	8,2	360	100	1300	2,7 нФ	51 пФ
17	75	110	910	110	560	110	6,8 мкФ	180 пФ
18	16	18	0,12	150	27	2400	750 пФ	68 мкФ
19	120	0,39	12	680	62	910	680 пФ	1.2 нФ
20	110	6,8	4,7	2,4	160	150	910 пФ	3.3 мкФ
21	82	7,5	56	180	750	24	1.5 мкФ	1.2 нФ
22	3,6	12	1,8	2700	39	430	150 пФ	5.6 нФ
23	56	27	2,4	680	750	82	0.33 мкФ	1.2 нФ
24	91	0,15	0,68	470	110	3300	0.1 мкФ	910 пФ
25	13	150	0,18	510	2700	120	3,3 нФ	0,68 мкФ
26	91	33	1,5	6,8	2200	430	0,015 мкФ	750 пФ
27	180	51	5,6	0,12	270	200	47 мкФ	0,022 мкФ
28	36	180	0,12	4,3	68	5600	2,2 мкФ	150 пФ
29	82	15	0,39	22	7,5	1200	180 пФ	6,8 нФ
30	36	51	0,11	18	3,9	820	0,68 мкФ	51 пФ
31	68	56	0,1	2,7	360	180	4,7 мкФ	240 пФ
32	36	160	0,51	0,12	68	20	0,05 мкФ	3,3 нФ
33	1,8	130	68	56	27	470	3,3 мкФ	0,47 мкФ
34	750	0,82	12	39	360	180	1,2 мкФ	1,2 нФ
35	150	1,0	12	430	120	120	3,3 мкФ	0,47 мкФ
36	1,6	0,39	680	180	390	510	100 пФ	0,015 мкФ
37	2,2	2,2	12	56	82	150	4,7 мкФ	0,15 мкФ
38	1,5	1,5	470	3,3	100	47	2,2 мкФ	1,2 нФ
39	0,36	1,5	240	56	180	220	4,7 мкФ	0,15 мкФ
40	0,68	2,4	150	680	56	1500	3,3 нФ	7,7 нФ
41	68	11	10	240	16	820	15 нФ	4,7 мкФ
Т а б л и ц а 2.3 (продолжение)
42	20	3,3	3,3	75	10	1800	0,1 мкФ	1,5 нФ
43	36	24	2,4	15	110	180	33 мкФ	270 нФ
44	160	0,12	0,91	680	75	270	8,2 нФ	1,2 пФ
45	13	6,2	5,1	43	56	82	1,2 мкФ	510 пФ
46	1,3	2,4	2,2	15	390	56	1,0 мкФ	5,1 мкФ
47	24	6,2	5,1	180	100	1300	1,2 мкФ	510 пФ
48	12	0,11	4,7	750	1200	470	3,3 мкФ	0,47 мкФ
49	56	0,12	150	62	430	2200	1,2 мкФ	3,3 нФ
50	12	3,6	4,7	2200	160	330	10 мкФ	510 пФ
51	6,8	0,18	75	3900	1800	820	2,4 мкФ	4,7 мкФ
52	130	7,5	0,27	82	910	430	3,3 нФ	6,8 мкФ
53	110	4,3	0,18	51	510	180	7,5 нФ	1,5 мкФ
54	270	9,1	1,0	3300	130	2700	820 пФ	0,033 мкФ
55	43	0,13	0,56	2700	620	750	1,5 мкФ	33 мкФ
56	68	4,7	3,6	180	620	56	15 мкФ	0,015 мкФ
57	9,1	180	1,6	11	120	1300	0,022 мкФ	430 пФ
58	1,2	130	2,2	560	910	160	0,01 мкФ	1,2 мкФ
59	12	150	1,0	0,36	10000	56	0,33 мкФ	0,25 мкФ
60	33	18	7,5	2,2	110	180	0,015 мкФ	10 мкФ
61	8,2	240	1,2	0,27	270	390	33 нФ	22 мкФ
62	1,2	51	75	0,13	470	1500	2,2 нФ	7,5 нФ
63	5,6	33	0,2	2,4	47	12	0,068 мкФ	1,2 мкФ
64	1,3	91	2,7	1,3	6200	75	10 нФ	1,5 нФ

Т а б л и ц а 2.4. Параметры операционных усилителей

Номер п.п	Тип ОУ	Коэффициент усиления К0 ОУ
1	К140УД1А	900
2	К140УД1Б	2000
3	К140УД5А	1500
4	К140УД5Б	2500
5	К140УД6	50000
6	К140УД8	30000
7	КМ553УД1	10000
8	К140УД17	150000
9	К153УД1	10000
10	К153УД5	500000
11	К14008УД1	70000
12	К574УД2	25000