Пројектовање: Генератор сигнала модулације импулса и ширине (ПВМ)

The Future is a Choice YouTube 720p (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Пројектовање: Генератор сигнала модулације импулса и ширине (ПВМ)

Аналогни интегрирани кругови


Питање 1

Који облик напонског таласа очекујете да измерите (користећи осцилоскоп) преко кондензатора Ц 1 "# 1"> Открити одговор Сакри одговор

Облик таласа ће бити "пилећи" облик. У поређењу са ДЦ референтним напоном на брисачу Р пот2 од стране ЛМ339 компаратора ИЦ, резултат је квадратни талас варијантног циклуса рада.

Напомене:

Многи ученици ће на почетку бити збуњени принципом рада овог кола. Најбољи начин на који сам пронашао да одговорим на њихова питања, које сам пронашао, је осцилоскоп са више трагова (пожељно онај који може приказати три трага истовремено). Повежите један канал на врх Ц 1, следећи канал за брисач Р пот2, а трећи на излазни терминал компаратора. Слика, како кажу, вреди хиљаду речи.

Питање 2

У ком правцу ћете морати да померите брисач потенциометра Р пот2 да бисте повећали дужину циклуса излазног таласа? Објасните свој одговор.

Открити одговор Сакриј одговор

Померање брисача (како је нацртано у шематски) производи веће радне циклусе.

Напомене:

Примјетите да нисам ни наговештао зашто је то. Питајте своје ученике да у потпуности објасне своје одговоре!

Питање 3

Препорука дизајна за ово коло је да отпорници Р2 и Р3 буду једнаки отпорности потенциометра Р пот2 . На овај начин, потпуни механички опсег потенциометра ће бити користан за подешавање радног циклуса: потпуно га је окренути једном, само ће произвести 0% радни циклус, док ће потпуно преокренути на други начин само произвести 100% радни циклус.

Објасните зашто ове вредности отпорника морају бити једнаке како би се постигло ово оптимално коришћење опсега пота. Напомена: то има везе са унутрашњим радом 555 тимера ИЦ.

Открити одговор Сакриј одговор

Сигнал пита видљив на кондензатору Ц 1 (у односу на тло) осцилира између напона од 1/3 и 2/3 .

Напомене:

Ово питање приморава ученике да истраже шта 555 стварно ради, и да препозна функцију компаратора у генерисању квадратних таласа ПВМ.

Питање 4

Важно је да се отпорник Р 1 премаши у вриједности. Објасните зашто и шта би се могло десити ако јесте.

Открити одговор Сакриј одговор

У 555-овом циклусу пражњења, отпорник Р 1 ће испустити (готово) пун напон напајања када је Р пот1 подешен за минимални отпор. Не само да се ово може прегријати Р 1, већ би такође могло оштетити транзистор пражњења у оквиру 555 тајмера.

Напомене:

Како би стварно схватили зашто је недовољан отпор код Р1 лоше, ученици морају разумјети нестабилан радни циклус 555 тајмера. Ово питање даје веома практичан контекст у којем ће се истражити и / или прегледати!

Питање 5

За оне који сте навикли на рад са регуларним опампама, присуство отпорника Р4 може бити мистерија. Потребно је због специјалног ограничења типа ЛМ339 компаратора ИЦ. Истражите и објасните шта је ово ограничење.

Открити одговор Сакриј одговор

Компаратор ЛМ339 је у могућности да потоне текуће на свој излаз. Због тога, Р4 делује као отпорни отпорник.

Питање о следећем питању: да ли је ово (укупно) коло способно да набави струју до оптерећења? Објасни зашто и зашто не.

Напомене:

Ова карактеристика ЛМ339 изазвала је проблеме за мене првих неколико пута покушала сам да је користим у мојим дизајном. Упркос овом ограничењу, ипак, ЛМ339 је врло погодан за ову апликацију са брзим одзивом и веома широким границама напона напајања.

Питање 6

Следећа модификација може бити доведена у коло како би јој омогућила додатну излазну струју:

Овдје су шест ЦМОС инвертора (ИЦ број броја 4049) паралелно повезани како би се снабдевале значајније више извора и потапања струје него што би ЛМ339-са-пуллуп-отпорник могао самостално. Пошто су ЦМОС логичке капије инхерентно на уређајима, они немају проблема са руковањем квадратним таласним излазом ЛМ339.

Два питања овде: прво, зашто сви отпорници на излазима из претварача врата "# 6"> Открити одговор Сакри одговор

Отпорници спречавају (мало вероватни) појаву кратког споја између две или више инвертерских капија, ако једна капија не буде висока или ниска, или ако су неке капије знатно спорије од других (и на тај начин ће се "борити" са бржим вратима током сваке транзиције).

Питање изазова: додавање инвертерских врата на излаз овог кола има интересантан утицај на контролу радног циклуса. Потенциометар ће сада деловати уназад са начина на који је раније био (смањење радног циклуса када је раније био повећан радни циклус и виза). Објаснити зашто.

Напомене:

Ово питање може или не мора бити погодно за ваше студенте, у зависности од тога да ли још нису проучавали логичке капије. Ако још нису проучавали дигитална кола, можда би било мудро прескочити ово питање!

Имајте на уму да нисам одговорио на питање величине отпорника. Разговарајте о томе са својим ученицима и дозволи да одреде како би ови отпорници требало да буду величине. Пустите им да имају приступ таблицама података за ИЦ ИЦ претварача 4049 и питајте које параметре ће бити најважније у овој одлуци.

Ако нико не приметите, истакните како су жице за напајање нацртане за шестострани (хек) претварач. Ово је уобичајен начин приказивања ожичења за више врата (или опампс, или било које друге врсте ИЦ гдје се сложени елементи дуплирају).

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →