Схема ПНТ изображена на рис. 6.8.1.
Рис. 6.8.1. Схема ПНТ.
В качестве ПНТ, формирующего унифицированный токовый сигнал (0 .5)мА используем схему Хауленда.
Входное напряжение ПНТ снимается с выхода сумматора: Uin=10B
Согласно ГОСТ 26.011-80 (СССР), для средств измерений и автоматизации в случае формирования токовых сигналов в пределах значений (0 .20) мА, нагрузочное сопротивление следует выбирать величиной 500 Ом.
Поэтому задаемся для расчета ПНТ максимальным сопротивлением нагрузки
500 Ом:=500Ом,=0,005A.
Напряжение на нагрузке:
Unmax = Iout*Rnmax = 2.5В. (6.8.1)
Выбираем коэффициент :
= Unmax. (6.8.2)
Находим отношение R31/R29:
, (6.8.3)
Задаемся номиналом R5:
R29 = 10*103 тип: С5-53Ф,Pном-0.125 Вт, ряд E192, допуск 0.05%, ТКС:+-10E-6 [1/град С] при tC=(-60 .+70)град С
Рассчитываем R31:
R31 = R31_29*R29 = 1*103 Ом (6.8.4)
Выбираем R4:R4=1000 Ом тип: С5-53Ф,Pном-0.125 Вт, ряд E192, допуск 0.05%, ТКС:+-10E-6 [1/град С] при tC=(-60 .+70)град С
Рассчитываем значения резисторов R28, R32:
R Ом (6.8.5)
Выбираем значения резисторов R28 = R32 = 200 Ом.
Рассчитываем значение резистора R27:
R27 = 2*R*R29/R31 = 4*103 Ом . (6.8.6)
Выбираем R27 = 4.02*103
тип: С5-53Ф,Pном-0.125 Вт, ряд E192, допуск 0.05%, ТКС:+-10E-6 [1/град С] при tC=(-60 .+70)град С
По аналогии со схемой ИТ, устанавливаем для резисторов R27, R27, R32, R29 значение "S5-53F+" атрибута MODEL, а для резистора R31 - значение "S5-53F-" атрибута MODEL.
Операционный усилитель ПНТ должен обеспечивать IвыхОУ >= 10 мА.
Выбираем ОУ DA1 - OP-07E
Проверка сооотношения резисторов схемы ИТ Хауленда:
(R28 + R32) / R27 = (200 + 200) / 4020 = 0.099502 (6.8.7)
R31/R29 = 0.1 (6.8.8)
Проверка сооотношения Uвых и Uн:
а = R29 / (R31+R29) =10000 / (1000 + 10000) = 0.90909 (6.8.9)
(6.8.10)
(больше, чем Uн)
Расчетная крутизна преобразования ПНТ [1/Ом]:
(6.8.11)
Промодулируем ПНТ в системе MicroCAP . на рис. 6.8.2 представлен DC-analyse ПНТ.
Рис. 6.8.2. DC-analyse ПНТ.
Вычислим выходное сопротивление ИТ с помощью двух опытов для разных нагрузочных сопротивлений.
Реально получено в Transient-analyse с форматом вывода 8 знаков после
Запятой (см. рис. 6.8.3 и 6.8.4):
Iout1= 0,99970978 мА; Un1 = 0,49985489 В (при Rn = R30 = 500 Ом).
Iout2= 0,99973429 мА; Un2 = 0,04998671 В ( при Rn = R30 = 50 Ом).
Отсюда выходное сопротивление ПНТ при tC=27 град С составит:
(6.8.12)
Рис. 6.8.3 Transient-analyse ПНТ при Rн = R30 = 500 Ом.
Рис. 6.8.4. Transient-analyse ПНТ при Rн = R30 = 50 Ом.
Расчетные значения крайних точек диапазона полезного сигнала на выходе ПНТ с учетом выбранных номиналов:
А (6.8.13)
А (6.8.14)
Расчетный диапазон изменения полезного сигнала на выходе ПНТ составит:
А (6.8.15)
Другие статьи по теме
Генератор линейно возрастающего напряжения
Электроника
является универсальным и исключительно эффективным средством при решении самых
различных проблем в области сбора и преобразования информации, автоматического
и автоматизиров ...
Усилитель мощности переменного сигнала
Темой курсовой работы является разработка усилителя мощности
переменного сигнала. Усилитель имеет дифференциальный вход, бестрансформаторный
выход и плавную регулировку усиления от «0» д ...
Малошумящий интегральный усилитель
полевой малошумящий
Проектирование полупроводниковых интегральных схем (ИС) является сложным
и многоэтапным процессом. Комплекс работ по проектированию включает синтез и
анализ схемы, оце ...