Низковольтный источник опорного напряжения

Белорусский национальный технический университет

Приборостроительный факультет

Кафедра «Информационно – измерительная техника и технологии»

Курсовая работа

по дисциплине: “Элементы и узлы приборов информационно-измерительной

техники”

тема: “Низковольтный источник опорного напряжения”

Выполнил                                                              

Руководитель                                                                                         Воробей Р.И.

Минск 2017

Содержание

1 Анализ принципа действия устройства        4

2 Обоснование выбора типа элементов        5

3 Расчет номинальных значений выбранных элементов        7

Выводы        8

Литература        9

1 Анализ принципа действия устройства

Дифференциальные усилители применяются во всех тех случаях, когда нужно получать выходное напряжение пропорциональным разности двух входных напряжений.

На рисунке 1.1 приведена схема низковольтного источника опорного напряжения, построенная на основе дифференциального усилителя и двух диодов, смещенных в прямом направлении. Диоды VD1 и VD2 выполнены в одном полупроводниковом кристалле, но с разными уровнями примесей. С помощью резисторов R3 и R4 через диоды устанавливаются неравные токи, а разность прямых падений напряжения  усиливается с помощью дифференциального усилителя. Температурный коэффициент выходного напряжения весьма мал (примерно 10-5 К-1).

[pic 1]

Рисунок 1.1 - Низковольтный источник опорного напряжения

2 Обоснование выбора типа элементов

Произведем расчет низковольтного источника опорного напряжения по следующим исходным данным:

- опорное напряжение Uвых, В – 1,21;

- погрешность опорного напряжение ΔUвых, В – 0,005.

Рассчитываемая электрическая схема низковольтного источника опорного напряжения приведена на рисунке 1.1.

Выбираем операционный усилитель 153УД1А со следующими параметрами Ко=80·103, Есм=7,5мВ,  Iвх=1500нА, Ксф=110дБ, Ft=1МГц, Uвых=10В, Еп=15В.

Для выходного напряжения дифференциальной операционной схемы с нормированными величинами номиналов резисторов в виде произвольного числа N, можем записать

[pic 2]                                         (2.1)

При устремлении в бесконечность коэффициента передачи ОУ выполнении условия Ko>>(N+1) выходное напряжение

[pic 3]                                  (2.2)

При  Uвых=1,21В   разность напряжения  [pic 4], тогда [pic 5]  и  [pic 6]. Из формулы (2.2) определим N

[pic 7]                                        (2.3)