Проектирование формирователя импульса тока для запуска лазера

Кафедра ЭВМ

Курсовой проект

по курсу “Электроника”

Проектирование формирователя импульса тока для запуска лазера

 

Выполнил:

Гавриленко

 

2001 г.

Задание на курсовое проектирование

 

1. Тема проекта: формирователь импульса тока для запуска лазера

2. Срок сдачи проекта: ““ декабря_. 2001 г

3. Исходные данные: схема формирователя импульса тока для запуска лазера

4. Содержание расчетно-пояснительной записки:

— Описание принципа действия устройства

— Эскизный расчет

— Выбор элементов и компонентов схемы

— Детальный расчет

— Принципиальная схема устройства

— Анализ качества работы устройства

— Эскиз размещения элементов и компонентов

— Определение основных массогабаритных показателей

— Список использованной литературы.

5. Перечень графического материала:

— Принципиальная схема устройства

— Схема размещения элементов на плате

— Временная диаграмма работы таймера 555 в схеме одиночного запуска

6. Источник задания: принципиальная схема выдана преподавателем

Содержание

1. Принцип действия устройства

1.1 Принцип действия схемы формирователя

1.2 Принцип работы таймера 555 в схеме одиночного запуска

2. Эскизный расчет

2.1 Эскизный расчет схемы формирователя

2.2 Эскизный расчет схемы с таймером

3. Выбор элементов и компонентов схемы

4. Детальный расчет

4.1 Каскад Дарлингтона

4.2 Операционный усилитель и схема с транзистором VT1

5. Принципиальная схема устройства

6. Эскиз размещения элементов и компонентов

Список использованной литературы

 

Принцип действия устройства

Принцип действия схемы формирователя

 

Устройство состоит из операционного усилителя, каскада Дарлингтона, токового зеркала и ключевого каскада, сменой режимов которого управляет таймер 555. Транзисторы VT6, VT7 большую часть времени находятся в режиме насыщения, когда из таймера в его базу втекает ток определенной величины. В этом состоянии VT1 работает как низкоомный резистор, понижается потенциал базы VT2, и отключается отрицательная обратная связь, образованная каскадом Дарлингтона (VT2,VT3) и резистором R1.

При запуске таймера 555, на некоторое время (а точнее на 10 мс, по условию задания) потенциал его выхода понижается. При этом транзистор VT1 переходит в режим отсечки. Сопротивление перехода коллектор-эммитер возрастает до нескольких мегаом. Вслед за этим повышается потенциал базы VT2, открывается отрицательная обратная связь.

При работе операционного усилителя в этом режиме соблюдается принцип виртуального нуля. Следовательно, на резисторе R1 будет падать напряжение Uвх. Задав определенный номинал этого резистора, получаем требуемый ток нагрузки. Транзисторы, входящие в каскад Дарлингтона, работают в линейном режиме. Резистор R2 замыкает по цепи отрицательной обратной связи VT2. Это необходимо для стабилизации рабочей точки всего каскада. R3 ограничивает выходной ток усилителя, когда VT1 работает в режиме насыщения и практически весь этот ток течет через него.

Таким образом, схема представляет собой генератор стабильного тока: величина тока нагрузки зависит только от номинала R1 и напряжения питания Eп и практически не зависит от Rн.

 

Эскизный расчет

Детальный расчет

Каскад Дарлингтона

Пусть транзистор VT1 работает в режиме отсечки, Uвх = 10 В. Тогда, на R1 будет также падать Uвх и потечет ток Iн = 50 А.

Транзистор VT3 работает в линейном режиме и в базу втекает ток:

 

Iб_VT3 = 50 A / 50 = 1 A;

 

На R3 падает напряжение лыжи, для кремниевого диода оно составляет 0.75 В. При R2 = 50 A на резистор ответвляется ток:

 

I_R3 = 0.75 В / 50 Ом = 15 мА;

 

Это пренебрежимо мало, по сравнению с 1А. При коэффициенте передачи 200, в базу транзистора VT2 втекает ток, равный 5 мА.

Рассмотрим ситуацию, когда входное напряжение равно 1 В. Через транзистор VT3 потечет ток, равный 5 А, в базу VT3 втекает ток 100 мА, на резистор R3 ответвляется также ток 15 мА. В этом случае в базу VT2 втекает ток:

 

Iб_VT2 = 85 мА / 200 = 0.4 мА

 

Список использованной литературы

1. М.Х. Джонс Электроника – практический курс. Москва: Постмаркет, 1999 г.

2. Кауфман М., Сидман А. Г. Практическое руководство по расчетам схем в электронике: Справочник. – М: Энергоатомиздат, 1991 г.

3. Зарубежные интегральные микросхемы: Справочник / А.Ф. Нефедов и др. – М.: КубК-а, 1995 г.

4. Шило В. Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. – М.: Сов. Радио, 1979.

Кафедра ЭВМ

Курсовой проект

по курсу “Электроника”

Проектирование формирователя импульса тока для запуска лазера

 

Выполнил:

Гавриленко

 

2001 г.

Задание на курсовое проектирование

 

1. Тема проекта: формирователь импульса тока для запуска лазера

2. Срок сдачи проекта: ““ декабря_. 2001 г

3. Исходные данные: схема формирователя импульса тока для запуска лазера

4. Содержание расчетно-пояснительной записки:

— Описание принципа действия устройства

— Эскизный расчет

— Выбор элементов и компонентов схемы

— Детальный расчет

— Принципиальная схема устройства

— Анализ качества работы устройства

— Эскиз размещения элементов и компонентов

— Определение основных массогабаритных показателей

— Список использованной литературы.

5. Перечень графического материала:

— Принципиальная схема устройства

— Схема размещения элементов на плате

— Временная диаграмма работы таймера 555 в схеме одиночного запуска

6. Источник задания: принципиальная схема выдана преподавателем

Содержание

1. Принцип действия устройства

1.1 Принцип действия схемы формирователя

1.2 Принцип работы таймера 555 в схеме одиночного запуска

2. Эскизный расчет

2.1 Эскизный расчет схемы формирователя

2.2 Эскизный расчет схемы с таймером

3. Выбор элементов и компонентов схемы

4. Детальный расчет

4.1 Каскад Дарлингтона

4.2 Операционный усилитель и схема с транзистором VT1

5. Принципиальная схема устройства

6. Эскиз размещения элементов и компонентов

Список использованной литературы

 

Принцип действия устройства