Демонстрационен пример – модул проектиране на усилвателно стъпало със cfoa по зададена спецификация
Изтегляне 50.96 Kb.
|
- Навигация на страницата:
- С тъпка 2
- Параметър Изчислени стойности Симулационни резултати
- Обобщение и изводи
- BG 051 PO 001
- Инвестира във вашето бъдеще!
| ДЕМОНСТРАЦИОНЕН ПРИМЕР – МОДУЛ 8.
ПРОЕКТИРАНЕ НА УСИЛВАТЕЛНО СТЪПАЛО СЪС CFOA ПО ЗАДАДЕНА СПЕЦИФИКАЦИЯ За да се илюстрират представените теоретични анализи върху принципа на работа на основните усилвателни стъпала в този ресурс от модул 8 е показан пример за проектиране на усилвателна схема със CFOA по зададена спецификация. Стъпка 1. Техническа спецификация: − входно напрежение − изходно напрежение − висока гранична честота − относителна грешка − отношение сигнал-шум С  тъпка 2. Избор на електронна схема. Обект на проектиране и изследване е схемата на маломощен неинвертиращ усилвател (фиг. 1), използващ ОУ от тип CFOA.
Стъпка 3. Избор на операционен усилвател. Монолитният операционен усилвател с вътрешна токова обратна връзка AD8001AN (на фирмата Analog Devices) удовлетворява изискванията на техническите параметри за проектираната схема. Електрическите параметри на CFOA AD8001AN, използвани в процеса на проектиране са съобразени със стойностите на моделираните параметри от SPICE макромодела AD8001AN/AD, достъпен в стандартната симулационна библиотека. При това тази версия на макромодела на AD8001 отразява параметрите от каталожните данни в най-лошия случай на буква 'А' в стандартен PDIP корпус. Основните моделирани параметри са с следните стойности: Uio=5mV,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  (за AU0=1),  ,  , Iomax=85mA и Ro=51. Макромоделът AD8001AN/AD не отразява коефициента на потискане на пулсациите от захранващото напрежение ( ), обемните паразитни капацитети при монтаж на печатната платка и някои от нелинейните изкривявания.
Стъпки 4. Изчисляват се съпротивленията на резисторите: Стъпки 5. Изчисляват се входното и изходното съпротивление:  и  .
Стъпки 6. Проверка на офсета на изходното напрежение и неговия температурен дрейф:  ( ) и  ( ).
Стъпка 7. Изчислява се отношението сигнал-шум:    ,
където След това се стойността на отношението е
където Стъпка 8. Проверка на работоспособността на проектираната усилвателна схема. Симулациите на усилвателната схема се провеждат в средата на системата Cadence OrCAD. АЧХ и ФЧХ на проектираната схема са представени на фиг. 2. От нея се вижда, че за ниски и средни честоти коефициентът на усилване е константа и е приблизително равен на 50, а дефазирането на входното напрежение е много по-малко от 1°. За граничната честота приблизително 80MHz усилването намалява с 3dB или (  ), като дефазирането е около 45°. За честоти  коефициентът на усилване намалява с наклон около  , а фазата на изходното напрежение спрямо входното напрежение се увеличава, като при (за AU0=1) достига 180°. Тази стойност е приблизителна тъй като в макромодела на AD8001AN за честоти приблизително по-големи от  не са отразени обемните паразитни и междуелектродни капацитети при монтаж на печатна платка.
Фиг. 2. Симулационни резултати за АЧХ и ФЧХ на неинвертиращ усилвател със CFOA при ООВ с елементи:  ,  и  (резисторът  е свързан паралелно на входа на проектираната усилвателна схема).
Въз основа на анализ на резултатите от симулационното изследване в постояннотокова, честотна и времева област в таблица 1 са дадени в обобщен вид симулационните резултати и изчислените стойности на най-важните статични и динамични параметри. Таблица 1. Сравнение на симулационни резултати изчислените стойности на динамичните параметри.
Обобщение и изводи 1. В представения пример за проектиране чрез съчетаване на ръчни пресмятания и компютърни симулации се стига бързо до изходния (нулев) вариант на решение. Този процедура ориентира проектанта спрямо влиянието на отделните параметри на елементите от схемата върху динамичните параметри. По-нататък конструктора е в състояние за изключително кратък срок за „проиграе” многовариантни решения и да се установи на онова от тях, което удовлетворява „оптимално” техническите изисквания към проектираната схема; 2. Получените резултати от симулационното изследване на усилвателната схема напълно потвърждават правилността на изложените теоретични постановки. Разликите в резултатите на симулационното изследване от тези на предварителните ръчни разчети са съвсем малки (максималната грешка не надвишава 5%) и се дължат на разлики в параметрите използвани от каталог и тези заложени в използвания макромодел на CFOA.
 П  РОЕКТ BG051PO001--4.3.04-0042
„Организационна и технологична инфраструктура за учене през целия живот и развитие на компетенции” Проектът се осъществява с финансовата подкрепа на Оперативна програма „Развитие на човешките ресурси”, съфинансирана от Европейския социален фонд на Европейския съюз Инвестира във вашето бъдеще! стр. от 4 Каталог: forms forms -> Б ъ л г а р с к и ф у т б о л е н с ъ ю з forms -> Секция “медико-диагностични изследвания „ forms -> Университетски анкети pr-03. 04. 00-v. 02/06 forms -> Certification exam application form candidate data forms -> Български футболен съюз треньорски курс Зейст / Холандия, 12 – 23 март 2004г. Съдържание forms -> План-проект на научното изследване forms -> Certification exam application form candidate data Изтегляне 50.96 Kb. Сподели с приятели:
|
, входно съпротивление 
, вътрешно съпротивление 
на източника 
;
, изходно съпротивление 
, товарно съпротивление 
(
);
при допустими линейни изкривявания 
;
и дрейф на относителната грешка 
в 
;
.
, 
и 
(резисторът 
е свързан паралелно на входа на проектираната усилвателна схема).
, 
, 
, 
, 
, 
.
,
.
/ UoN