Операциялық күшейткіштер (ОК) деп теріс кері байланысты сұлбамен жұмыс кезінде аналогты шамалармен әр түрлі операцияларды орындауға арналған жоғары сапалы тұрақты токтың күшейткіштерін (ТТК) атайды. Ол кері байланыс тізбегі жоқ күшейткіш. Әдетте, тұрақты ток күшейткіші. Оның күшейту еселігі үлкен, кіріс кедергісі жоғары, ал шығыс кедергісі төмен болады. DA2.1 операциялық күшейткіште (сандық амперметрдің принципиалды сұлбасы А1 форматының 1 парағында келтірілген) масштабтау кернеу күшейткіші жиналған. DA2.2 операциялық күшейткіші кіріс сигналының ізбасары ретінде енгізілген. Екі ОК-те ИМС LM741 түрінде ұсынылған.[8]
Сурет 9 – операциялық күшейткіштер
Микроконтроллер - электрондық құрылғыларды басқаруға арналған микросхема (Сурет 10). Ол сыртқы құрылғылардың немесе аспаптардың контроллерлерінде пайдалануға арналған мамандандырылған микропроцессор, демек микропроцессордың базасындағы контроллер болып табылады. DD1 микроконтроллері 4 МГц жиілігі бар сыртқы кристалды осциллятормен жұмыс жасайды.[9]
Сурет 10 – микроконтроллер
Индикацияның сандық блогы (Сурет 11). Таңдалған объект көрсеткішін визуалды түрде көрсету үшін жетіэлементті индикатор қолданылады.Ол үш светодиодты индикатордан тұрады НG1 - НGЗ және HL1 светодиоды. Светодиод өлшенген объекттің температурасы теріс мәнді болғанда жанады. Өлшенген мәннің бүтін және ондық бөлктеріндегі градусты ажырату үшін НG2 индикаторында үтір орналасқан.
Индикатордың жеті сегменті және тоқ өткен кезде жарқырайтын децималды нүктесі бар. Сегменттер комбинациясы сыртқы коммутацияны орындауға мүмкіндік береді және де 0 ден 9 дейінгі сандарды көрсетеді. АЛС324А индикаторының сигменттерінің катоды ортақ, ал АЛС324Б ортақ анад. Санның биіктігі 7,5 мм. Индикатор массасы 2 г көп емес.
HG1 - HG3 жеті сегменті жарықдиодты көрсеткіштері АЛС324А түрінде берілген. Жалпы катодты жеті сегменті жарықдиодты көрсеткіш қалыпты жұмыс істеуі үшін R3, R5-R11 демпферлік кедергілерді қолданылады.
Сурет 11- индикатор
Сегменттік үтір Н екінші кезеңде 2 R3 сөндіру резисторы арқылы қуат көзінен үздіксіз жанып тұрады.
Бұл сандық цифрлық амперме схемасы 5.12 А өлшеу шегі үшін арналған.
Сандық амперметр схемасында төрт ОК пайдаланылған:
- DA1 кернеу реттегіші;
- DA2.1 масштабтау күшейткіші мен DA2.2 қайталағышында;
- кварц генераторында.
Осылайша, аналогтық сигналдарды өңдеуде, деңгейді сәйкестендіруде, кернеу мен токты тұрақтандыруды, сүзгілеуді және т.б. операциялық күшейткіштерсіз болмайды.[10]
5.1 Элементтер базасын таңдау
Элементтер базасын таңдау техникалық тапсырмада келтірілген талаптармен қоса электрлі принципиалды сұлба негізінде жүргізіледі. Элемент базасының қолдану сенімділігі көбіне жобалау және рұқсат етілетін режимдерде қолдану кезіндегі элемент типін дұрыс таңдау арқылы анықталады.
Шулардың, сызықсыздық коэффициенттерінің, паразитті сыйымдылықтардың және т.б. әсерлері нақты пайдалану шарттарынан қосымша алынуы керек.
Электрорадиоэлементтерді (ЭРЭ) таңдаудың белгісі кез келген радиоэлектронды құрылғыда ЭРЭ технологиялық және қолдану сипаттамаларының берілген жұмыс және қолдану шарттарымен сәйкестігі болып табылады.
Бөлшектер туралы келесілерде ерекше атап көрсетуге болады:
ICL7107 аналогты санды түрлендіргіші
Бұл интегралды сұлба монилитті, аналогты санды түрлендіргіш болып табылады. Олар ультражоғары кірістік кедергіге ие және қосымша индикатор драйвінің ішкі тізбектерін талап етпейді. Орнатылған активті компоненттер сигналдың полярлылық және сандық разрядтар индикаторының драйвін, сегменттер дешифраторын, тірек кернеу көзін және тактілік генераторды қосады. Бұл АСТ тер суммарлық қателікті кіші разряд бірлігінен аз шамаға дейін төмендету әдісімен дәдіктің жоғары деңгейін қамтамасыз етеді[11].
Кесте – 2 ICL7107 микросұлбасының техникалық сипаттамалары
№
|
Параметр атауы
|
Мәні
|
1
|
Қорек кернеуі
|
5 В
|
2
|
Кірістік кернеу
|
2 В
|
3
|
Тірек кернеуі
|
1 В
|
4
|
Тұтыну тогы
|
1,8-2,5 мкА
|
5
|
Шығыстық ток
|
5 мА
|
6
|
Түрленіру қателігі
|
1 %
|
7
|
Жұмыс температураларының диапазоны
|
-10...+70˚С
|
7660 микросұлбасы
7660 микросұлбасы кеңейтілген функционалдық мүмкіндіктері бар кернеу инверторы болып табылады. Бұл микросұлба оң кірістік кернеуді +1,5...10 В диапазонында шығыста -1,5...-10 В диапазонындағы теріс кернеуге түрлендіреді. Осы мақсат үшін C6 және C7 конденсаторлары қолданылды.[12]
Сурет 12 - 7660 микросұлбасы
Кесте – 3 7660 микросұлбасының техникалық сипаттамалары
№
|
Параметр атауы
|
Мәні
|
1
|
Кірістік кернеу диапазоны
|
1,5...10 В
|
2
|
Шығыстық кернеу диапазоны
|
-1,5...-10 В
|
3
|
Жұмыс жиілігі
|
10 кГц
|
4
|
Жұмыс температураларының диапазоны
|
0...+70˚С
|
5
|
Корпусы
|
SO8
|
1N4148 диоды
1N4148 диодтары электрлік сұлбаларда сыртқы орта әсерінен қорғанысымен жоғарысапалы корпуста орындалған жоғарыжиілікті ауыстырып-қосқыштар ретінде қолданылады. Бұл диодтар ерекшеліктері: толық пресстелген корпусы (MSD,GSD), жоғары сенімділік, ауыстырып-қосудың жоғары жылдамдығы.[9]
Сұлбада бұл диодтар индикатордың жарықтылығын жоғарылату үшін қолданылған.
Кесте – 41N4148 диодының техникалық сипаттамалары
№
|
Параметр атауы
|
Мәні
|
1
|
Максималды тұрақты кері кернеу
|
100 В
|
2
|
Максималды тұрақты ток
|
0,15 А
|
3
|
Максималды импульсті кері кернеу
|
120 В
|
4
|
Максималды кері ток
|
5 мкА
|
5
|
Максималды тура кернеу
|
1 В
|
6
|
Кері қалпына келтіру уақыты
|
0,004 мкс
|
7
|
Жұмыс температураларының диапазоны
|
-65...+150˚С
|
MAN6910 индикаторы екілік және бірлік сандарды қосатын үлкен сандар тобын құрайды. Ортақ катодты бұл индикатордың сегменттері қызыл түсті.
Бұл курстық жұмыста MAN6910 индикаторының екі данасы қолданылды.
Сурет 13 - MAN6910 индикаторы
Кесте – 5 MAN6910 индикаторының техникалық сипаттамалары
№
|
Параметр атауы
|
Мәні
|
1
|
Тура кернеу
|
2,5 В
|
2
|
Разряд саны
|
2
|
3
|
Дисплей типі
|
7-сегмент
|
4
|
Ортақ түйіні
|
анод
|
5
|
Пиктік толқын ұзындығы
|
635 нм
|
6
|
Әлсіреу қуаты
|
1,2 Вт
|
7
|
Түсі
|
қызыл
|
|
Корпусы
|
18-DIP
|
Сандық амперметрдің толық принципиалды сұлбасы қосымшада А1 форматта берілген.
5.2 Құрылғының жұмыс істеу принципі
Құрылғы кірісіне техникалық талаптарға сәйкес диапазоны 10 А – дан аспайтын қорек блогы беріледі.
Қарапайым сандық амперметр ICL7107 аналогты санды түрлендіргіші және 3.5-разрядты MAN6910 индикаторы негізінде құрастырылған және де көп бөлшектерді қажет етпейді.[13]
Айнымалы токты оның мәнін кезекпен есептеу және индикаторға шығарудың тура өлшеу әдісі орындалған. Өлшенетін ток өлшеу диапазонына байланысты R2, R3, R4 және R5 резисторлары арқылы аналогты-сандық түрлендіргішінің (АСТ) 21, 30, 31 кірістеріне түседі.
R7 және R8 резисторлары АСТ кірісінде 5 В кернеуді тудырады. C4 конденсаторы аз сыйымдылығына қатысты АСТ кірісін шунттайды және өлшеу қателігінің азаюына әсерін тигізеді. АСТ индикатор жұмысын таймерден үзілулері бойынша динамикалық режимде ұйымдастырады.
Индикатор ортақ анодымен қолданылған. 1N4148 диодтары индикатордың жарықтылығын жоғарылату үшін қолданылған.[14]
Достарыңызбен бөлісу: |