2. Расчёт отдельных узлов и блоков схемы.

2.1 Разработка задающего генератора.

В настоящее время наиболее перспективными являются системы управления, выполненные на базе интегральных микросхем. При этом удаётся не только резко сократить габариты системы, но и существенно упростить технологию сборки и наладки схем, а так, же повысить их надёжность. Поэтому рассмотренные ниже варианты практической реализации различных блоков системы управления предполагают использование современных интегральных микросхем.

Задающий генератор (ЗГ) преобразует напряжение управления в частоту следования управляющих импульсов. Частота выходных импульсов задающего генератора однозначно определяет частоту выходного напряжения преобразователя. На рис.2. показан вариант выполнения схемы задающего генератора.

Рис. 2. Электрическая схема задающего генератора.

Принцип действия следующий: после очередного разряда конденсатора С1 на выходе интегратора начинает возрастать по абсолютной величине напряжение до уровня, при котором произойдет переключение компаратора. На выходе DA2 появится отрицательное напряжение. При этом происходит быстрый разряд конденсатора через VD и R3. Компаратор возвращается в исходное состояние и процесс повторяется. Увеличение входного сигнала ускоряет изменение напряжения интегратора, растет частота срабатывания компаратора и в итоге возрастает выходная частота.

Выбираем операционные усилители DA1.1 и DA1.2 серии К544УД2 по [1] со следующими параметрами:

Электрические параметры

Номинальное напряжение питания	±15 В ±10 %
Максимальное выходное напряжение при Uп= 15 В	±10 В
Средний входной ток при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В.        К544УД2Б	≤0,5 нА
Разность входных токов при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В.       К544УД2Б	≤0,5 нА
Ток потребления при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В.	7 мА
Коэффициент усиления напряжения при Uп= 15 В, Uвых= 4 В, Rн=2 кОм     К544УД2Б	10000
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В, Uвх= 5 В	≥70 дБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения нуля при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В.	≥300 мкВ/В
Средний температурный дрейф напряжения смещения нуля при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В.    КР544УД2Б	≤0100 мкВ/ ° C
Частота единичного усиления при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В	≥015 МГц
Входное сопротивление	1 · 10^11 Ом

Предельно допустимые режимы эксплуатации

1	Напряжение источников питания Uп1, Uп2     в предельном режиме	± (13,5...16,5) В ± (5...16,6) В
2	Входные синфазные напряжения     в предельном режиме	±10 В ±12 В
3	Максимальная рассеиваемая мощность     в предельном режиме	≤260 мВт ≤280 мВт
4	Сопротивление нагрузки     в предельном режиме	≥2 кОм ≥1 кОм
5	Емкость нагрузки	≤500 пФ
5	Температура окружающей среды	-45...+70 ° C

По [1] выбираем сопротивления резисторов R1=100 (кОм), R3=2,2 (кОм), и конденсатор C1=0,01 (мкФ).

Исходя из следующей формулы:

и исходя из того, что по заданию при U_упр=6В на выходе должна быть частота f_вых=390Гц выразим отношение сопротивлений:

Исходя из соотношения выбираем R4=10 (кОм), R2=7,5 (кОм)

Т.к. при U_упр=0В на выходе должна быть частота f_вых=18Гц, то дополнительно подается напряжение U’ и ставится сопротивление R₁’=100 (кОм). Напряжение U’ выразим из уравнения частоты: