Введение 5
1 Состояние вопроса 6
1.1 Формулирование актуальности, цели и задач проекта 6
1.2 Обзор аналогов 6
2 Разработка и расчет генератора прямоугольных импульсов 9
2.1 Структурная схема генератора 9
2.2 Разработка генератора 11
2.5. Блок питания 20
3. Разработка печатной платы генератора 25
3.1. Общие сведения о печатной плате 25
3.2. Разработка печатной платы 25
4. Эффективность работы 31
4.1. Организационное обоснование научно-исследовательской работы 31
4.2. Экономическое обоснование НИР 41
Заключение 48
Список используемой литературы 49
Приложение А Генератор на аналоговых ИМС. Перечень элементов 51
В ряде лабораторных работ кафедры «Промышленная электроника» необходим генератор прямоугольных импульсов. В ряде аудиторий в качестве них использовались старые генераторы типа ГЗ-112. Целью ВКР является разработка генератора прямоугольных импульсов для лабораторных стендов.
«Современная элементная база позволяет создать очень простой и дешевый генератор прямоугольных импульсов, обладающий в то же время достаточно неплохими параметрами. Основными требованиями, которые ставились при разработке генератора для лабораторного стенда, были низкая стоимость и простота. Несмотря на это, возможности генератора вполне достаточны для исследования и настройки большинства цифровых и аналоговых схем.» [22].
При выборе схемотехнических решений, рассмотрели два возможных варианта: генератор на аналоговых микросхемах, генератор на основе микро-контроллера. Было выявлено, что аналоговый генератор имеет более простую структуру, но все же соответствует предъявляемым к нему требованиям. Поэтому он и был рекомендован к изготовлению.
В данной ВКР был разработан генератор прямоугольных импульсов.
Достигнута цель: разработка генераторов прямоугольных импульсов для лабораторного стенда.
Решены следующие работы:
- Обзор состояния вопроса
- Анализ исходных данных и существующих решений
- Разработка электрической принципиальной схемы
- Разводка печатной платы
- Экономическое обоснование проекта
При выборе схемотехнических решений остановились на двух вариантах: генератор прямоугольных импульсов на аналоговых ИМС и на микро-контроллере. Первый вариант отличается простотой и низкой стоимостью, что выразилось на практике при изготовлении устройства, второй вариант - удобством в обращении, высокой точностью. Устройства позволяют регулировать свои выходные характеристики: амплитуду, частоту.
Для передачи от источника импульсов в исследуемую схему сигнала требуемой величины, разработан выходной усилительный каскад, а для осуществления питания системы рассчитан блок стабилизированного напряжения питания.
Для схемотехнического решения с применением микроконтроллера разработали блок-схему алгоритма работы программы и создали управляющую программу.
Областью применения данной работы являются испытательные лаборатории и учебные заведения, изучающие работу электронных схем.
