Den Svævende Kugle, Dokumentation [pdf - sorenr.dk

D
C
B
A
Ingeniørhøjskolen ˚Arhus 2005
Gruppe 3
3.3 Spoledriver
3.3.1 Trekantoscillator
Den svævende kugle
3.3 Spoledriver
Trekantens stejlhed afhænger af størrelsen af R4 og C1, hysteresepunktet er bestemt af forholdet mellem
R6 og R7. Det er et krav at R6 er større end R7 for at den ikke-inverterende indgang p˚a U2 kan bringes
under 0 V.
5
4
3
2
0
3
2
U1
+
R7
10k
+15Vdc
-15Vdc
+15Vdc -15Vdc
-
7
V+
V-
4
LF356/NS
OUT
6
R4
1k
R8
6.98k
0
3
2
U2
+
-
+15Vdc
7
V+
V-
4
-15Vdc
LF356/NS
OUT
C1
22n
6
T 1
Vu1 = Vu2 dt
0 −R4C1
+15Vdc
C4
0
100n
+15Vdc
C5
Svar U4
Q1
1
+15V Svar
10
3
IRLZ34N/TO
+
0
Spændingen -15Vdc p˚a udgangen af U2, Vu2, vil skifte under betingelse af at spændingsdelingen mellem R6 og R7
2
-15V
OUT
6
vil give 0 V p˚a indgangen af U2.
Trekant
C6
2
C3
C8
Ønsket
8
-
10u
4
+5V
10nF
10u
LF356/NS
C10
J3
Vu1 +
100n
0
3
0
Aktuel
6
1
-15Vdc
0
10PoleBusTilKuglen
0
GND
0
R7
(Vu2 − Vu1) = 0
R6 + R7
Indsættes udtrykket for Vu1 i udtrykket for spændingsdeleren kan T , der vil være halvdelen af periodetiden22
, og frekvensen f beregnes.
2
1
Date:
Thursday, June 0
5
4
3
2
PSpice og fremg˚ar af figur 54 p˚a side 54. En spændingsfølger (U3A) sikrer at kredsløbet ikke belastes.
0
-15Vdc
4
+
-
13
+15Vdc
R1
10k
U3A
12
UA747C
7
V+
V-
4
R2
47K
R5
10k
Figur 53: Opbygning af trekantgenerator og signaltilpasning.
R3
10k
6
7
-15Vdc
4
+
-
9
+15Vdc
-15Vdc
R6
10k
U3B
10
UA747C
Spændingen C7 p˚a udgangen C9 af U1, Vu1, kan udtrykkes matematisk, og der kan p˚a den m˚ade findes et udtryk
220n 220n
for svingningskredsens periodetid.
T = R4C1
R7+R6
R7 − 1
f = 1
2T
Title
Trekant
Spole driver
1
-15
Size Document Number
A 1
Det ses at frekvensen er uafhængig af mætningsspændingerne, s˚a længe mætningsspændingerne for U1 er
af en s˚adan størrelse, at U2 kan bringes over og under hysteresepunktet. Kredsløbet er simuleret i Orcad
Gennem U3B tilpasses signalet ved hjælp af trimmerne R2 og R8 s˚a trekantsignalet svinger fra 0 til 10 V.
Offsettet indstilles p˚a R2 og gainet stilles p˚a R8.
22 Det integreres fra mætning til mætning, hvilket betyder at oscaillatoren vil n˚a en halv periode over første integration.
53