Параметрический метод контроля эксплуатационных характеристик аккумуляторных батарей


Глава 4 ПРОГРАММНО-АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ



страница10/13
Дата17.10.2016
Размер2.77 Mb.
ТипДиссертация
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13
Глава 4 ПРОГРАММНО-АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ

Теоретические исследования зачастую проводятся с целью последующей практической реализации их результатов. Поэтому при проведении соответствующих исследований важно описывать явления с точки зрения математики, и делать это в максимально простой форме. Это упростит и удешевит задачу реализации.

Проведенные исследования, описанные в главах 2 и 3, позволяют говорить о возможности построения системы диагностики АБ основанной на вычислении основных эксплуатационных характеристик из ее параметров. Важным преимуществом такой системы диагностики является быстрота анализа по сравнению с традиционными методами оценки качества АБ. За счет введения дополнительного диагностического параметра, увеличится точность диагностирования характеристик АБ. Алгоритм автоматической классификации позволит проводить оценку диагностируемой батареи относительно других однотипных батарей.

Для программной реализации была выбрана среда программирования LabVIEW как наиболее удобная, понятная и функциональная. LabVIEW (англ.  Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) — это среда разработки и платформа для выполнения программ, созданных на графическом языке программирования «G» фирмы National Instruments (США). Он основан на архитектуре потоков данных. Последовательность выполнения операторов в таких языках определяется не порядком их следования (как в императивных языках программирования), а наличием данных на входах этих операторов. Операторы, не связанные по данным, выполняются параллельно в произвольном порядке.

Программа LabVIEW называется и является виртуальным прибором (англ. Virtual Instrument) и состоит из двух частей:


  • блочной диаграммы, описывающей логику работы виртуального прибора;

  • лицевой панели, описывающей внешний интерфейс виртуального прибора.

LabVIEW поддерживает огромный спектр оборудования различных производителей и имеет в своём составе многочисленные библиотеки компонентов:

  • для подключения внешнего оборудования по наиболее распространённым интерфейсам и протоколам;

  • для удалённого управления ходом эксперимента;

  • для управления роботами и системами машинного зрения;

  • для генерации и цифровой обработки сигналов;

  • для применения разнообразных математических методов обработки данных;

  • для визуализации данных и результатов их обработки (включая 3D-модели);

  • для моделирования сложных систем;

  • для хранения информации в базах данных и генерации отчетов;

  • для взаимодействия с другими приложениями.

Специальный компонент LabVIEW Application Builder позволяет создавать LabVIEW-программы, пригодные для выполнения на тех компьютерах, на которых не установлена полная среда разработки. Для работы таких программ требуется бесплатно распространяемый компонент «LabVIEW Runtime Engine» и, при необходимости, драйверы используемых внешних устройств [83].

4.1 Программно-аппаратная реализация «Измерителя параметров АБ»

Для построения комплексной системы диагностики в первую очередь необходимы средства измерения входящие в ее состав. Принцип измерения параметров АБ на переменном токе, описанный в разделе 2.1.4 может быть реализован на персональном компьютере с использованием звуковой платы [84]. Однако измерительную схему необходимо доработать, добавив параллельно исследуемому элементу разделительный конденсатор, для возможности измерения параметров батарей с номинальным напряжением более 5 В. Кроме того согласно разделу 3.3, параметр напряжения разомкнутой цепи необходим для корректной классификации АБ. Поэтому, в измерительную систему необходимо добавить средство измерения НРЦ. Структурная схема такого измерения представлена на рис. 4.1.



Рис. 4.1. Структурная схема измерения параметров АБ [84]

Согласно схеме на рис. 4.1 часть программы измерителя, называемая «Генератор синусоидального сигнала», которая управляет звуковой картой и, в частности, цифровым сигнальным процессором (DSP). Сгенерированный с заданными параметрами сигнал проходит через процедуру цифро-аналогового преобразования, проходит через фильтры звуковой карты и поступает на исследуемый элемент. Далее полученный сигнал поступают на входные фильтры, происходит процесс аналого-цифрового преобразования, после чего через блок DSP звуковой карты и обрабатывается частью программы «Измеритель сопротивления» [84]. Блок «Вольтметр» представляет собой преобразователь напряжение-частота (ПНЧ). Его измерительные щупы подключаются к выводам исследуемого элемента. Сигнал, генерируемый в диапазоне частот 0 - 20 кГц, проходит через фильтры звуковой карты, преобразуется АЦП и программа «Измеритель сопротивления» вычисляет его текущую частоту. Умножением на коэффициенты пересчета, полученный результат преобразуется в значение напряжения исследуемого элемента.

4.1.1 Программная реализация «Измерителя параметров АБ»

Подпрограмма «Генератор синусоидального сигнала» должна иметь возможность настройки параметров выбранной звуковой карты. В ней должны быть регулировки параметров генерируемого сигнала. Разрабатываемое приложение может использоваться на слабых персональных компьютерах, поэтому следует добавить возможность выбора количества точек на период в генерируемом сигнале.

Блок-схема алгоритма работы генератора приведена на рис. 4.2. Перед запуском генератора, пользователь вводит параметры звуковой карты и параметры генерируемого сигнала, либо оставляет их по умолчанию. Затем программа сохраняет введённые данные, начинается инициализация звуковой карты. Как только устройство готово, заданные параметры применяются, и происходит генерация сигнала. Полученный сигнал записывается в буфер и направляется на выход звуковой карты. Процесс генерации останавливается, как только нажимается кнопка «Стоп», либо как только происходит ошибка. Затем буфер очищается, устройства переходят в режим «по умолчанию», производится обработка ошибок, если они есть [84].

Часть программы анализатора АБ «Измеритель сопротивления» более сложная. В ее составе должны быть дополнительные подпрограммы. Измеритель должен обрабатывать входной сигнал, управлять оцифровкой с заданными пользователем параметрами. Так как среда разработки LabVIEW является 32-разрядной программой, то имеется возможность интерполяции сигналов, что может увеличить точность. Необходимо создать блок калибровки амплитуды, который позволит избавиться от аддитивной погрешности. Пока программа собирает и обрабатывает данные, желательно выводить накапливаемые значения, для удобства контроля процесса измерения. После остановки сбора данных, программа должна рассчитывать среднее значение за время измерения и выводить результат на экран [84].



c:\users\sich\desktop\лист 4 (алгоритмгенератор) а3.jpg

Рис. 4.2. Алгоритм работы генератора синусоидального сигнала [84]

Блок-схема алгоритма измерителя сопротивления приведена на рис. 4.3.

До начала измерения, пользователь вводит параметры звуковой карты, и параметры оцифровки, либо оставляет их по умолчанию. Затем программа сохраняет введённые данные, начинается инициализация звуковой карты. Как только устройство готово, заданные параметры применяются, и начинается сбор данных. Сигналы считываются с входов звуковой карты, и происходит процесс интерполяции – увеличение частоты дискретизации путем вычисления промежуточных отсчётов по уже имеющимся.



Рис. 4.3. Алгоритм работы измерителя сопротивления [84]

Затем в работу включается подпрограмма «Формирователь сигналов». Эта программа вычисляет постоянную составляющую, и вычитает полученное значение из массива данных. Также в этом блоке происходит изменение сигнала с учётом коэффициентов калибровки и вычисление среднеквадратичного значения напряжения. Блок калибровки осуществляет пересчёт и хранение коэффициентов калибровки с учётом заданного в генераторе значения амплитуды. Далее по полученным данным программа рассчитывает полное сопротивление, проводимость и угол сдвига фаз между сигналами с левого и правого входов звуковой карты. Блок вычисления поправок вычисляет значение ошибки, вносимой разделительным конденсатором, установленным на входе системы. Ошибка имеет частотную зависимость и вычисляется для каждой частоты тестового сигнала отдельно. После остановки сбора данных, вычисляется среднее значение полного сопротивления, проводимости и угла сдвига фаз, и затем рассчитывается активная и реактивная составляющие полного сопротивления. После вывода всех значений, программа очищает буфер и обрабатывает ошибки, если они есть.

Подпрограмма «Формирователь сигналов» выделяет из входного массива данных сигналы с левого и правого канала. Затем каждый из них калибруется с учётом рассчитанных коэффициентов пересчёта. Также в этом блоке устраняется постоянная составляющая и вычисляется действующее значение для обоих сигналов. «Формирователь сигналов» имеет пять различных выводов. Выводы «RMS (L)» и «RMS (R)» в результате выполнения подпрограммы будут содержать действующие значения напряжения на левом и правом входах звуковой платы соответственно (рис. 4.4). Выводы «Левый канал» и «Правый канал» в результате выполнения подпрограммы содержат массивы данных полученных при оцифровке сигналов на левом и правом каналах соответственно. Эти данные предназначены для дальнейшей обработки и вычисления значений сопротивления и фазы. Вывод «Экран» содержит массив данных, составленный из массивов «Левый канал» и «Правый канал». Он предназначен для вывода осциллограмм сигналов на экран (рис. 4.4).



Рис. 4.4. Программный код «Формирователя сигналов» [84]

Программа калибровки предназначена для вычисления и хранения коэффициентов преобразования. Необходимость такого блока вызвана тем, что АЦП звуковой платы изначально не предназначался для измерения амплитуды сигналов, а потому не имеет определенных и нормированных коэффициентов пересчета. Поэтому каждый раз при запуске программы анализатора необходимо сначала вычислить этот коэффициент, а затем, учитывая его значение, преобразовать получаемые от АЦП данные.

Программный код блока калибровки представлен на рис. 4.5.



Рис. 4.5. Программный код блока «Калибровка» [84]

Перед калибровкой щупы анализатора соединяются накоротко (исключается исследуемый элемент). В генераторе устанавливается амплитуда сигнала (обычно 1 В). На вход «Y» подается величина действующего значения генерируемого сигнала. Если в блоке генератора задана амплитуда сигнала UA = 1 В, то на вход «Y» подается действующее значение UД = . На вход «X», в свою очередь, подается действующее значение измеренного сигнала [84].

По нажатию кнопки «Калибровать» происходит перерасчёт коэффициентов преобразования, которые отправляются в «Формирователь сигналов». Выводы «K (L)» и «K (R)» – коэффициенты калибровки сигнала левого и правого каналов соответственно. При помощи этих выводов можно отображать значения коэффициентов на индикаторы [84].

Блок вычисления поправок отсутствовал в программном коде, представленном авторами в [84]. Но необходимость включения в цепь измерения разделительного конденсатора потребовала доработки исходного кода. Блок вычисления поправок предназначен для вычисления значения ошибки вносимой в результаты измерения полного сопротивления Z и угла сдвига фаз A. Значения этих ошибок равны полному сопротивлению разделительного конденсатора, включенного последовательно исследуемому элементу, и углу сдвига фаз, вызванного этим конденсатором, соответственно.

Сопротивление идеальной емкости переменному току определяется формулой [69]



где f – частота переменного тока, Гц; СК – емкость конденсатора, Ф.

То есть, ошибка, вносимая в значение полного сопротивления, будет тем меньше чем выше емкость CK разделительного конденсатора. Электролитические конденсаторы - наиболее доступны из типов, обладающих большой емкостью. Поэтому в качестве разделительного конденсатора был выбран электролитический конденсатор емкостью СК = 4700 мкФ.

Частотная зависимость полного сопротивления разделительного конденсатора приведена на рис. 4.6. Методом наименьших квадратов была подобрана функция, максимально точно описывающая эту зависимость. Аппроксимация зависимости проводилась при помощи программы TabeCurve 2D v.5.01 разработки © SYSTAT Softvare Inc. Уравнение подобранной функции имеет вид



(4.1)

где Z – полное сопротивление АБ; f – частота тестового сигнала; a9 = -64,153 и b9 = -173,773 – коэффициенты алгебраического уравнения (4.1).



Рис. 4.6. Частотная зависимость полного сопротивления Z разделительного конденсатора

График функции (4.1) приведен на рис. 4.6 (аппроксимирующая функция). Статистическая ошибка подбора составила 0,000163 Ом. Разность сдвига фаз тока и напряжения на разделительном конденсаторе так же зависит от частоты. График этой зависимости приведен на рис. 4.7.

Рис. 4.7. Частотная зависимость разности фаз A разделительного конденсатора

Методом наименьших квадратов была подобрана функция, максимально точно описывающая эту зависимость. Уравнение подобранной функции имеет вид

(4.2)

где A – разность сдвигов фаз тока и напряжения на разделительном конденсаторе; f – частота тестового сигнала; a10 = 0,0224 и b10 = -70,234 – коэффициенты алгебраического уравнения (4.2).

График функции (4.2) приведен на рис. 4.7 (аппроксимирующая функция). Статистическая ошибка подбора составила 0,0145 градуса.

Очевидно, что аппроксимирующие функции (4.1) и (4.2) с высокой степенью точности описывает частотные зависимости полного сопротивления Z и разности фаз A разделительного конденсатора. Это позволяет использовать выражения (4.1) и (4.2) для вычисления значений ошибок, вносимых разделительным конденсатором.

Программный код блока вычисления поправок представлен на рис. 4.8. Блок имеет вход «Частота, Гц» на который подается текущее значение частоты тестового сигнала. По значениям частоты и коэффициентов уравнений (4.1) и (4.2) (на рис. 4.8 a1, b1, a2 и b2) вычисляются значения полного сопротивления (ErrZ) и разности фаз (ErrA) разделительного конденсатора. Эти значения выводятся на выходы «Поправка Z, Ом» и «Поправка A, Ом».

Рис. 4.8. Программный код блока внесения поправок

Нужно заметить, что коэффициенты уравнения (4.1) подобраны для описания зависимости полного сопротивления Z в омах. Для получения значений ошибки ErrZ в миллиомах коэффициенты a9 и b9 должны быть уменьшены в 1000 раз.

Программа, описанная в [84] позволяет за одну операцию измерения получить значения параметров исследуемого элемента лишь на одной частоте тестового сигнала. Для получения частотных зависимостей параметров необходимо вручную задавать значения частоты. Кроме того, в авторском варианте программы значения параметров выводятся только на лицевую панель программы, и для, дальнейшей их обработки, необходимо вручную переносить данные в таблицу.

Для автоматического измерения параметров на нескольких частотах в программу измерителя сопротивления был добавлен блок перебора частот. Его программный код приведен на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Программный код блока перебора частот

Блок перебора частот позволяет задавать значения частоты тестового сигнала из выбранного диапазона частот с определенным шагом или из массива, заранее записанных значений. Для выбора источника значений частот служит логический вход «Выбор режима». Соответственно, для перебора частот из диапазона на этот вход устанавливается истинное значение (TRUE), а для перебора из массива – ложное (FALSE). Смена режима осуществляется переключением коммутаторов «Select 2» и «Select 3», подключенных к выходам «Конец диапазона измерения» и «Частота» (через коммутатор «Select 4»).

Диапазон частот задается значениями его границ, которые указываются на входах «Начало диапазона» и «Конец диапазона». Шаг сканирования заданного диапазона определяется значением на входе «Шаг измерения». Значение на входе «Количество циклов» определяет количество измерений выполняемых на одной частоте тестового сигнала. Впоследствии, на основе результатов нескольких измерений вычисляется среднее значение. На элементах вход «Циклы», одноименная глобальная переменная и «Select 1» построен счетчик циклов измерения, который отсчитывает количество проведенных измерений на текущей частоте. Когда глобальная переменная «Циклы» примет значение превышающее значение на входе «Количество циклов», счетчик циклов обнуляется и на выход «Конец измерения» будет выведено истинное значение (TRUE).

На вход «i» подаются значения внешнего счетчика. Этот счетчик инкрементируется при завершении всех циклов измерения на текущей частоте, то есть при появлении истинного значения на выходе «Конец измерения». В режиме перебора частот из диапазона значение на входе «i» равно количеству шагов «Шаг частоты», которое необходимо отступить от начала диапазона для выбора следующего значения частоты. Когда на выходе «Частота» установится значение превышающее значение на входе «Конец диапазона», счетчик шагов «i» принимает значение -2. Это происходит при установке истинного значения на выходе «Конец диапазона измерения».

При появлении на входе «i» отрицательного значения коммутатор «Select 4» переключается и на выход «Частота» подается значение 0. Иначе, при положительных значениях «i», коммутатор «Select 4» на выход «Частота» выводит значения задаваемых частот. Таким образом, первые два значения частоты будут равны нулю. Поскольку напряжение исследуемого элемента измеряется посредством ПНЧ, то для получения значений напряжения необходимо измерить частоту сигнала ПНЧ. Установка частоты генератора в нулевое значение останавливает генерацию тестового сигнала и позволяет в течение этих двух тактов произвести измерение частоты сигнала ПНЧ. Измерение производится стандартным инструментом LabVIEW «Extract Single Tone Information VI», которым производится контрольное вычисление частоты тестового сигнала.

В режиме перебора частот из заданного массива значение на входе «i» определяет индекс элемента этого массива. Последовательное инкрементирование внешнего счетчика шагов обеспечивает последовательный перебор всех элементов массива частот. Массив вводится в блок перебора частот через вход «Массив частот». Выделение из массива элемента с указанным индексом производит инструмент «Index Array». Внесение во внешний счетчик значения -2 происходит при достижении им значения превышающего число элементов массива, которое вычисляется элементом «Array Size».

Истинное значение (TRUE) на выходе «Конец диапазона измерения» в любом из режимов так же инициирует запись усредненных значений параметров исследуемого элемента в текстовый файл с расширением .txt.

Надо заметить, что в режиме перебора частот из диапазона значения частоты возрастают строго в арифметической прогрессии. Учитывая то, что частотные зависимости параметров АБ не линейны, на некоторых поддиапазонах возникает потребность увеличить плотность измерений (уменьшить шаг перебора частот), а в некоторых – уменьшить (увеличить шаг перебора частот). Простейшим решением такой задачи является режим перебора из массива. Он позволяет однажды подобрать наиболее оптимальный набор частот и проводить на нем все необходимые измерения.

В авторском исполнении [84] измеритель параметров состоит из двух независимых программ: «Генератора синусоидального сигнала» и «Измерителя сопротивления». Однако такое разделение не позволяет производить автоматическую перестройку частоты для снятия частотных зависимостей параметров исследуемого элемента. Поэтому программные коды этих программ были объединены, а указанные выше алгоритмы (рис. 4.2 и 4.3) остались без изменения.

Рассмотрим интерфейс программы «Измеритель параметров АБ». Лицевая панель виртуального прибора приведена на рис. 4.10.

Рис. 4.10. Интерфейс программы «Измеритель параметров АБ»

В верхней левой части окна находятся поле «Параметры генератора сигнала». В этом поле расположены элементы настройки параметров генерируемого сигнала такие как «Текущее значение частоты, Гц» и «Амплитуда сигнала, В». Кроме того в поле «Параметры генератора сигнала» находятся переключатель режимов перебора «Выбор режима», настройки диапазона и шага частот тестового сигнала, настройки количества циклов измерений для каждого из значений частоты и поля для заполнения в массив значений частот. В том же поле находится кнопка «Измерение», при нажатии которой запускается автоматический перебор частот и сбор усредненных значений параметров исследуемого элемента. Такими параметрами стали Напряжение U, полное Z, активное R и реактивное X сопротивления и значение угла сдвига фазы A.

В верхней правой части интерфейса располагается поле «Параметры звуковой карты». В нем находятся элементы настройки частоты дискретизации ЦАП и АЦП в герцах «Sample rate (S/s)», количество измерительных каналов и каналов «Number of channels» и разрядность ЦАП и АЦП в битах «Bits per sample». Кроме того, в этом поле выбирается порядковый номер звуковой платы, используемой для измерения «Device ID» и количество точек на канал в исследуемом сигнале «Samples/ch».

Справа по центру интерфейса «Измерителя параметров АБ» выделено поле «Блок измерения». В нем расположены индикаторы измеряемых значений, такие как «Частота F, Гц», «Фаза A, гр.», «Сопротивление Z, Ом», «Проводимость G, См», «Напряжение U, В». Также в этом поле находится кнопка «Калибровка», по нажатию которой производится вычисление коэффициентов преобразования амплитуд входных сигналов. Принцип вычисления коэффициентов пересчета раскрыт выше при описании блока калибровки. Ниже поля «Блок измерения» расположена кнопка «Стоп», по нажатию которой останавливается генерация сигналов и измерение параметров.

Внизу окна интерфейса расположена строка «Сохранить в:», где указывается адрес и имя файла для сохранения измеренных параметров. Данные сохраняются в виде текста в файл с расширением .txt.

В центре интерфейса расположен экран виртуального осциллографа, на котором можно наглядно увидеть разность амплитуд и сдвиг по фазе сигналов регистрируемых правым и левым каналами звуковой карты.

4.1.2 Аппаратная реализация измерителя параметров АБ

Как упоминалось в разделе 4.1 в качестве измерительной схемы «Измерителя параметров АБ» для измерения сопротивлений АБ выбрана схема, представленная в разделе 2.1.4 (рис. 2.13). Несколько измененная она приведена на рис. 4.11.



Рис. 4.11. Измерительная схема «Измерителя параметров АБ»

К разъему X1 подключается генератор тестового сигнала. В нашем случае это один из каналов линейного выхода звуковой карты. К разъемам X2 и X3, согласно схеме на рис. 2.13, подключаются вольтметры, регистрирующие напряжение генератора и падение напряжения на опорном резисторе RОП (ток через исследуемый элемент Z). В нашем случае эти разъемы подключатся левому (X2) и правому (X3) каналам линейного входа звуковой карты. Смена каналов на противоположные не допустима, так как это приводит к ошибочному вычислению полного сопротивления Z и неверному определению знака угла сдвига фаз A. Номинал сопротивления RОП подбирается так из соображений минимальной нагрузки на выходной каскад линейного выхода звуковой карты. Как правило, это сопротивление выбирается в пределах 30-34 Ом. Разделительный конденсатор CK позволяет производить измерения параметров батарей с номинальным напряжением выше 5 В. Его тип номинал (электролитический конденсатор емкостью CK = 4700 мкФ с допустимым напряжением 50 В) выбран с учетом минимальных размеров и максимальной емкости.

Для измерения напряжения разомкнутой цепи используется преобразователь напряжение-частота типа AD654 производства фирмы Analog Devices. Согласно техническому описанию [85(с.1)] напряжение питания этой интегральной микросхемы (ИМС) варьируется в пределах от 5 до 36 В. ИМС обладает высоким входным сопротивлением - 250 Мом, имеет малый температурный дрейф нуля - 4 мкВ/°С и малый температурный дрейф коэффициента преобразования - 50∙10-6/°С [85(с.1)]. Типовая схема включения AD654 приведена на рис. 4.12.



Рис. 4.12. Типовая схема включения AD654

На рис. 4.12 DA1 – ИМС AD654, на разъем X1 выводится генерируемый сигнал, на разъем X2 – поступает измеряемый сигнал, к разъему X3 подключается источник питания.

На разъем X1 выводится генерируемый сигнал частотой f. Эта частота может достигать значения 500 кГц [85(с.1)]. Ее значение определяется формулой



(4.3)

где fmax – максимальная частота выходного сигнала, Гц; UIN max – максимальное напряжение входного сигнала на выводе 4 ИМС DA1 (рис. 4.12), В; R4 и R5 – номиналы резисторов, Ом; С1 – номинал конденсатора, Ф. Напряжение входного сигнала UIN может принимать значения в диапазоне от 3 мВ до 30 В [85(с.1)]. Однако верхний предел UIN max этого диапазона ограничивается напряжением питания



Задачей схемы на рис. 4.12 должно стать измерение напряжения аккумуляторных батарей в сопряжении со звуковой картой. В качестве источника питания ПНЧ удобно использовать шину питания USB устройств компьютера. Напряжение питания шины USB согласно спецификации [86 с.144, с.199] лежит в пределах 4,75-5,25 В (в среднем 5 В). Таким образом, максимальное напряжение входного сигнала на выводе 4 ИМС DA1 должно быть ограничено значением 1 В. Однако, большинство химических источников тока имеют значение НРЦ превышающее 1 В. В основном значение НРЦ ХИТ и АБ не превышает 20 В. Примем это значение как максимальное входное напряжение схемы ПНЧ (рис. 4.12) и рассчитаем номиналы резисторов делителя напряжения R1R2R3. Для этого воспользуемся формулой



(4.4)

где Umax – максимальное входное напряжение на разъеме X2; R1, R2, R3 – номиналы резисторов.

Примем, что суммарное значение сопротивлений R2 и R3 равно 1 кОм. Рассчитаем значение резистора R1 исходя условий, что Umax = 20 В, UIN max = 1 В, R2+R3 = 1 кОм

Выразив R1, получим его значение равное 19 кОм.

Частота выходного сигнала ПНЧ должна принимать значения в пределах полосы пропускания звуковой карты. Обычно она укладывается в диапазон 100-20000 Гц. То есть максимальная частота выходного сигнала не должна превышать 20 кГц.

Для стабильной работы ИМС DA1 резисторы R4 и R5 должны ограничивать ток в своей цепи на уровне 1 мА. Увеличение этого параметра приведет к уменьшению линейности преобразования напряжение-частота [85(с.4)]. При максимальном входном напряжении на выводе 4 ИМС DA1 UINmax = 1 В суммарное сопротивление R4 и R5 должно быть на уровне 1 кОм. Поэтому для получения частоты выходного сигнала fmax = 20 кГц необходимо рассчитать лишь значение конденсатора С1. Подставив в выражение (4.3) значения fmax = 20 кГц, UIN max = 1 В, R4+R5 = 1 кОм получим



Выразим значение С1



Вывод 1 ИМС DA1 является открытым коллектором интегрированного транзистора. Соответственно для правильной работы ПНЧ вывод 1 необходимо «подтянуть» к шине питания резистором R6. Его номинал может варьироваться в пределах 4 - 10 кОм.



Каталог: scientific activities
scientific activities -> Результаты участия в Межрегиональном (с международным участием) конкурсе научно-исследовательских работ студентов – будущих учителей начальных классов и воспитателей доу
scientific activities -> Учебно-методическое пособие по подготовке к сдаче кандидатского минимума
scientific activities -> Структурно-семантические особенности формирования бронетанковой терминологии в английском языке
scientific activities -> Д т. н., доц. А. В. Косых 15 декабря 2012 г
scientific activities -> Учебно-методическое пособие по подготовке к сдаче кандидатского минимума
scientific activities -> Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности
scientific activities -> Научная школа-направление
scientific activities -> Отчет по результатам работ по Государственному контракту №112 от 20. 08. 2009 г. «Развитие человеческого капитала для региона инноваций»
scientific activities -> Постчеловеческое время
scientific activities -> Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал