طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور

گسترش صنعت الکترونیک در کشور و نیاز به نیروهای متخصص برای پیشبرد هر چه بهتر این صنعت لزوم آشنایی دانشجویان این رشته با کاربرد های علمی وفنی را ایجاب می کند

دسته بندی	برق
بازدید ها	26
فرمت فایل	doc
حجم فایل	677 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	44

فروشنده فایل

کد کاربری 1024

تمام فایل ها

طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور

پیشگفتار :

گسترش صنعت الکترونیک در کشور و نیاز به نیروهای متخصص برای پیشبرد هر چه بهتر این صنعت لزوم آشنایی دانشجویان این رشته با کاربرد های علمی وفنی را ایجاب می کند .

کمبود کارکردهای عملی و تئوریک بودن اکثر دروس و مطالب دانشگاهی ، باعث تک بعدی شدن دانشجویان و ایجاد مشکلاتی در استفاده از مطالب خوانده شده برای پیشرفته کردن صنعت کشور شده است .

همانطوریکه تا امروز در کشورما و بسیاری از کشورهای در حال پیشرفت دیده شده ، فقط تحقیقات و یا تعمیرات برای پیشرفته شدن یک کشور کافی نیست و در کنار تمام این فعالیت ها نیاز به بخش ها و افرادی برای تبدیل تحقیقات انجام شده به کارکردهای عملی احساس می شود و این بخش ها به عنوان پلی برای اتصال دو بخش تحقیقات و تعمیرات شمرده می‌شوند .

در این راستا پروژه کارشناسی ـ به عنوان آخرین آزمون دورة کارشناسی دانشجو ـ می تواند در جمع بندی بخشی ( و نه تمام ) مطالب مطالعه شده در دورة چهار سالة کارشناسی مفید واقع شود .

بنابراین ارائه پروژه های عملی از طرف اساتید دانشگاهی و کمک به دانشجویان در انجام این پروژه ها ؛ می تواند این جمع بندی نهایی از مطالب و نحوة بکار‌گیری مطالب تئوری در بخش های عملی توسط دانشجو را تحقق بخشد و شاید دانشجو را بیش از پیش به بعد عملی رشتة خود علاقه مند سازد

با تشکر از زحمات استاد گرامی جناب آقای دکتر فتاح که در طول دورة کارشناسی و انجام پروژه های عملی همواره یاریگر دانشجویان بوده و هستند. و در طی این پروژه با رهنمودهای ارزندة خود ما را یاری کرده و ایرادها و کاستی‌های کار را نادیده

آرشیلا تقیان – آرش ایزدی

نام دانشجویان: آرشیلا تقیان ـ آرش ایزدی

عنوان پروژه: طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور

مقطع تحصیلی: کارشناسی

استاد راهنما: آقای دکتر فتاح

گرایش: الکترونیک

دانشکده: مهندسی برق و کامپیوتر

دانشگاه: شهید بهشتی

تاریخ: فروردین 84

چکیده :

گزارشی که پیش روی دارید ؛ گزارش پروژة کارشناسی با موضوع طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور است . که به منظور استفادة عملی از مطالب تئوری و نحوة ارتقاء دستگاههای آزمایشگاهی استفاده شده ، انتخاب شده است . این طراحی و ساخت به دو فرم کلی و کاملاً متفاوت- یکی از این دو فرم تکنولوژی استفاده شده درآی سی Max038 را به کار گرفته- انجام گرفته است .

ولی به دلیل محدودیت بازار ایران ، و موجود نبودن این آی سی در بازار ، طرح دومی بکمک گرفتن از قطعات پایة مورد استفاده در این آی سی صورت گرفته است .

ولی متأسفانه استفاده از قطعات جداگانه در مدار باعث پایین آمدن ماکزیمم فرکانس ، در خروجی امواج شده است.

کلمات کلیدی: Duty Cycle ـ Offset ـ آستابل ـ انتگرال‌گیر میلر

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده ................................................................................................................. 4

کلمات کلیدی.......................................................................................................... 4

مقدمه ................................................................................................................. 6

فصل اول – فرم نهایی مدار با استفاده از آی سی های پایه و قطعات آنالوگ

1-1- مدار تولید موج مربعی با فرکانس و duty cycle متغیر ودامنة ثابت .................................... 15

1-2- مدار مبدل موج مربعی به مثلثی .......................................................................... 20

1-3- مدار مبدل موج مثلثی به سینوسی ......................................................................... 23

1-4- بخش تغییرات دامنه .......................................................................................... 25

فصل دوم – فرم نهایی با استفاده از آی سیMAX038 و قطعات آنالوگ

2-1- مشخصات آی سی ............................................................................................ 27

2-2- فرم نهایی و مقادیر قطعات اصلی .............................................................................. 31

نتیجه گیری .....................................................................................................

پیوست‌ها.........................................................................................................

پیوست 1: اطلاعات فنی Max038....................................................................

پیوست 2: اطلاعات فنی تایمر LM555...........................................................

پیوست 3: اطلاعات فنی آی‌سی 7414HC.......................................................

پیوست 4: اطلاعات فنی آی‌سی CA3140.......................................................

فهرست منابع ...........................................................................................................

Abstract...........................................................................................................

Keywords........................................................................................................

فهرست اشکال

فصل اول...........................................................................................................

شکل 1-1: طرح مدار با آپ آمپ‌ها و ترانزیستورها.................................................................

شکل 1-2: طرح بلوک دیاگرامی مدار.................................................................................

شکل 1-3: مدار آستابل با 555.......................................................................................

شکل 1-4: مدار برای بدست آوردن خروج مثلثی...................................................................

شکل 1-5: مدار برای بدست آوردن خروجی سینوسی..............................................................

شکل 1-6: خروجی بخش مبدل مثلثی به سینوسی....................................................................

شکل 1-7: بلوک دیاگرام بخش‌های اصلی مدار........................................................................

شکل 1-8: بلوک دیاگرام تولید موج مربعی...........................................................................

شکل 1-9: مقادیر ارائه شده برای مدار آستابل با 555...............................................................

شکل 1-10: مقادیر ارائه شده برای مبدل مربعی به مثلثی............................................................

شکل 1-11: مقادیر ارائه شده برای مبدل مثلثی به سینوسی..........................................................

شکل 1-12: خروجی سینوسی ......................................................................................

شکل 1-13: مدار بخش تغییرات دامنه.................................................................................

شکل 1-14: شکل نهایی مدار ........................................................................................

فصل دوم..........................................................................................................

شکل 2-1: فرم آی‌سی و پایه‌ها.......................................................................................

شکل 2-2: نمودار بلوکی عملیاتی آی‌سی 8038......................................................................

شکل 2-3: فرم کلی مدار مولد شکل موج 8038...................................................................

شکل 2-4: خروجی‌های آی‌سی Max038..........................................................................

شکل 2-5: شمای داخلی آی‌سی و المان‌های مورد نیاز ...............................................................

شکل 2-6: شکل نمونه برای تولید موج سینوسی ....................................................................

مقدمه :

برای طراحی مدار فانکشن ژنراتور از مطالعه کتابهای تکنیک پالس و مرور شیوه تولید امواج مختلف شروع کردیم .

با مطالعة مدارهای پایه و شیوة تولید و کنترلی امواج مختلف به دنبال ساده‌تر کردن بخش های مختلف و یا استفاده از تکنولوژیهای مختلف برای بالا بردن سطح فرکانس امواج کاهش اعوجاج موجود در امواج خروجی ؛ با استفاده از جستجو در سایت های مختلف الکترونیک و محصولات کارخانه های مختلف ؛ تصمیم به استفاده از آی سی Max038 - تولید کارخانة ماکسیم – گرفتیم که در میان آی سی های موجود دارای بالاترین فرکانس و کمترین اعوجاج بود ویژگیهایی خاص داشت که در بخش دوم این فصل به طراحی مدار و بررسی این ویژگیها پرداخته شده است .

به دلیل عملی نبودن این مدار – موجود نبودن آی سی مربوط – سعی در طراحی مدار با استفاده از مدارهای پایه داشتیم که ساخت مدارنهایی با توجه به این طرح صورت گرفته است .

بنابراین به دلیل ساخت علمی این مدار بوسیلة فرم ساخت ، قطعات پایه ؛ این فرم در فصل اول و فرم ساخت با آی سی در فصل دوم بررسی خواهد شد .

مقدمات تولید امواج با استفاده از دو طرح مختلف :

دو طرحی که در ادامه بررسی می شوند ؛ می توانند به طور جداگانه در تولید امواج سه گانة سینوسی ، مثلثی و مربعی به کار گرفته شوند . توضیحات ارائه شده در این دو طرح ، فقط به منظور آشنایی با مطالب پایه و مرور روشهای تولید موج است و در طرح نهایی مدار پروژه از قوانین بنیادی تولید این امواج استفاده شده است .

1) طرح ارائه شده با آپ امپ ها و ترانزیستورها :

شکل (1-1)

مدار ما از سه بخش تقویت کننده، بافر و انتگرال گیر که با شماره های 1 ,2 , 3 مشخص شده اند تشکیل شده است . برای تحلیل مدار ودرک نحوة کارکرد آن ابتدا فرض می کنیم ، در لحظة اول آپ امپ شمارة 1 در حالت اشباع مثبت باشد . با در نظر گرفتن حالت اشباع مثبت آپ امپ 1 ؛ خروجی آن در مقدار تقریبی +Vcc خواهد بود که این باعث روشن شدن ترانزیستورپایینی و هدایت ولتاژ U_m – به ورودی پایة مثبت آپ امپ 2 می شود .

آپ امپ 2 به عنوان یک بافر عمل کرده و ولتاژ V_m را به خروجی خود می برد باعث ایجاد جریان I₁ در مقاومت R شده و شروع به شارژ خازن می کند .

شارژ خازن تا جایی ادامه می یابد که ولتاژ خروجی ما با مقدار ولتاژ برابر شود با رسیدن Vo به این مقدار آپ امپ 1 به حالت اشباع منفی رفته و ترانزیستور روشن به عوض خواهد شد ( ترانزیستور بالایی روشن شده ) و ولتاژ ایجاد شده باعث دشارژ خازن می شود و این امر تا جایی که ولتاژ خروجی به Vcc برسد ادامه پیدا می کند .

شارژ و دشارژ خازن باعث ایجاد موج مثلثی با دامنه ثابت بین می شود که به دلیل ثابت بودن جریان I₁ و خطی بودن آن ؛ موج کاملاً مثلثی لست .

با توجه به توضیحات داده شده می بینیم که مدار در دو مقدار کار می کند که این دو مقدار در خروجی های مختلف متفاوت است . بناراین در خروجی آپ امپ 1 و یا ورودی و خروجی آپ امپ 2 بسته به دامنة موج مورد نظر ؛ موج مربعی خواهیم داشت ، تا بحال توانسته ایم با این مدار دوموج مربعی و مثلثی را بدست آوریم .

برای بدست آوردن موج سینوسی ؛با بافر کردن ، خروجی مثلثی آن را به یک مدار مبدل مثلثی به سینوسی می دهیم تا موج مثلثی بدست آوریم .

این مدار برای تولید موج ثابت ؛ مناسب است ، برای تغییرات دامنه با توجه به رابطة باید بتوانیم R₁ و R₂ را که تنها متغییرهای مفید هستند تغییر دهیم .

با بدست آوردن رابطة فرکانس مدار با مقاومت ها و ولتاژ های موجود : می بینیم که با تغییر مقاومت های R₁ وR₂ فرکانس ما نیز متغیر بوده و فرکانس با تغییرات دامنه تغییر خواهد کرد.

البته می توان به نسبت تغییرات را طوری انتخاب کرد که اثر تغییرات R₁ وR₂ از بین برود ولی جواب آخر ما مقدار دقیق نبوده و شکل موج ها واضح نخواهند بود . بنابراین با توجه به این ضعف مدار از طراحی به این شکل صرفنظر کرده و به طراحی مدار به فرم زیر پرداختیم .

(2 طراح ارائه شده با استفاده از آی سی 555 :

طراحی و ساختفانکشنژنراتورفانکشن ژنراتورپروژهتحقیقمقالهپژوهشپایان نامهدانلود پروژهدانلود تحقیقدانلود مقالهدانلود پژوهشدانلود پایان نامه