دانلود مقاله طراحی و ساخت فانكشن ژنراتور

گسترش صنعت الكترونيك در كشور و نياز به نيروهاي متخصص براي پيشبرد هر چه بهتر اين صنعت لزوم  آشنايي دانشجويان اين رشته با كاربرد هاي علمي وفني را ايجاب مي كند . كمبود كاركردهاي عملي و تئوريك بودن اكثر دروس و مطالب دانشگاهي ، باعث تك بعدي شدن دانشجويان و … پیشنهاد می کنیم ادامه این مطلب مفید و ارزشمند را در مقاله طراحی و ساخت فانكشن ژنراتور دنبال نمایید. این فایل شامل 44 صفحه و در قالب word ارائه شده است.

مشخصات فایل طراحی و ساخت فانكشن ژنراتور

عنوان: طراحی و ساخت فانكشن ژنراتور
فرمت فایل : word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 44
حجم فایل : 647 کیلوبایت

بخشی از  مقاله طراحی و ساخت فانكشن ژنراتور را در ادامه مشاهده خواهید نمود.

مقدمه :

براي طراحي مدار فانكشن ژنراتور از مطالعه كتابهاي تكنيك پالس و مرور شيوه توليد امواج مختلف شروع كرديم .

با مطالعة مدارهاي پايه و شيوة  توليد و كنترلي امواج مختلف به دنبال ساده‌تر  كردن بخش هاي مختلف و يا استفاده از تكنولوژيهاي مختلف براي بالا بردن سطح فركانس امواج كاهش اعوجاج موجود در امواج خروجي ؛ با استفاده از جستجو  در سايت هاي مختلف الكترونيك و محصولات كارخانه هاي مختلف ؛ تصميم به استفاده از آي سي Max038  – توليد كارخانة ماكسيم – گرفتيم  كه در ميان آي سي هاي موجود داراي بالاترين فركانس و كمترين اعوجاج بود ويژگيهايي خاص داشت كه در بخش دوم اين  فصل به طراحي مدار و بررسي اين ويژگيها پرداخته شده است .

به دليل عملي  نبودن اين مدار – موجود نبودن آي سي مربوط – سعي در طراحي مدار با استفاده از مدارهاي پايه داشتيم كه ساخت مدارنهايي با توجه به اين طرح صورت گرفته است .

بنابراين به دليل ساخت علمي اين مدار بوسيلة فرم ساخت ، قطعات پايه ؛ اين فرم در فصل اول و فرم ساخت با آي سي در فصل دوم بررسي خواهد شد .

مقدمات توليد امواج با استفاده از دو طرح مختلف :

دو طرحي كه در ادامه بررسي مي شوند ؛  مي توانند به طور جداگانه در توليد امواج سه گانة سينوسي ، مثلثي و مربعي به كار گرفته شوند . توضيحات ارائه شده در اين دو طرح ، فقط به منظور آشنايي با مطالب پايه و مرور روشهاي توليد  موج است و در طرح نهايي مدار پروژه از قوانين بنيادي توليد اين امواج استفاده شده است .

• طرح ارائه شده با آپ امپ ها و ترانزيستورها :

شكل (1-1)

مدار ما از سه بخش تقويت كننده، بافر و انتگرال گير كه با شماره هاي    1 ,2 , 3   مشخص شده اند تشكيل شده است . براي تحليل مدار ودرك نحوة كاركرد آن ابتدا فرض  مي كنيم ،  در لحظة اول آپ امپ شمارة 1 در حالت اشباع مثبت باشد . با در نظر گرفتن حالت اشباع مثبت آپ امپ 1  ؛ خروجي آن در مقدار تقريبي +Vcc خواهد بود كه اين باعث روشن شدن ترانزيستورپاييني و هدايت ولتاژ U_m – به ورودي پاية مثبت آپ امپ 2 مي شود .

آپ امپ 2 به عنوان يك بافر عمل كرده و ولتاژ V_m را به خروجي خود مي برد  باعث ايجاد  جريان I₁ در مقاومت R شده و شروع به شارژ خازن مي  كند .

شارژ خازن تا جايي ادامه  مي يابد كه ولتاژ خروجي ما با مقدار ولتاژ  برابر شود با رسيدن Vo به اين مقدار آپ امپ 1 به حالت اشباع منفي رفته و ترانزيستور روشن به عوض خواهد شد ( ترانزيستور بالايي روشن شده ) و ولتاژ ايجاد شده باعث دشارژ خازن مي شود و اين امر تا جايي كه ولتاژ خروجي به Vcc برسد ادامه پيدا مي كند .

شارژ  و دشارژ خازن باعث ايجاد موج مثلثي با دامنه ثابت بين  مي شود كه به دليل ثابت بودن  جريان I₁ و خطي بودن آن ؛ موج كاملاً مثلثي لست .

با توجه به توضيحات داده شده مي بينيم كه مدار در دو مقدار  كار مي كند كه اين دو مقدار در خروجي هاي مختلف متفاوت است . بناراين در خروجي آپ امپ 1 و يا ورودي و خروجي آپ امپ 2 بسته به دامنة موج مورد نظر ؛ موج مربعي خواهيم داشت ، تا بحال توانسته ايم با اين مدار دوموج مربعي و مثلثي را بدست آوريم .

براي بدست آوردن موج سينوسي ؛با بافر كردن ، خروجي مثلثي آن را به يك مدار مبدل مثلثي به سينوسي مي دهيم تا موج مثلثي بدست آوريم .

اين مدار براي توليد موج ثابت ؛ مناسب است  ، براي تغييرات دامنه با توجه به رابطة  بايد بتوانيم R₁ و R₂ را كه تنها متغييرهاي مفيد هستند تغيير دهيم .

با بدست آوردن رابطة فركانس مدار با مقاومت ها و ولتاژ هاي موجود :  مي بينيم كه با تغيير مقاومت هاي R₁ وR₂ فركانس ما نيز متغير بوده و فركانس با تغييرات دامنه تغيير خواهد كرد.

البته مي توان به نسبت تغييرات  را طوري انتخاب كرد كه اثر تغييرات R₁ وR₂ از بين  برود ولي جواب آخر ما مقدار دقيق نبوده و شكل موج ها واضح نخواهند بود . بنابراين با توجه به اين ضعف مدار از طراحي به اين شكل صرفنظر كرده و به طراحي مدار به فرم زير پرداختيم .

(2 طراح ارائه شده با استفاده از آي سي 555 :

طرح بلوك دياگرامي :

شكل (1-2)

طرح فوق ، طرح بلوك دياگرامي مدار طراحي شده با استفاده از تايمر 555 را كه براي تشكيل پالس مربعي به كار گرفته شده است نشان مي هد . كه هر يك از بخش هاي مختلف بلوك  دياگرام در ادامه به صورت مداري بررسي خواهد شد و در گزارش بعدي مدار با مقادير دقيق قطعات ارائه مي شود .

خروجي آستابل با 555 پالس مربعي با فركانس و duty cyele  متغير ولي دامنة ثابت خواهد بود كه براي تغييرات دامنه پس از ساختن تمام مدار بخش تقسيم مقاومتي براي كوچك و بزرگ كردن دامنه در نظر خواهيم گرفت كه در صورت استفاده از دكمة تغييرات دامنه با سوئيچ كردن و اتصال اين بخش به مدار تغييرات در خروجي ؛ مدار ما تكميل مي شود .

مدار استابل با 555 و همراه با تغييرات فركانس و duty cycle .

شكل 1-3

با توجه به مدار فوق و با توجه به مدارات داخلي تايمر 555 ؛ كاركرد مدار از طريق شارژ C5صورت مي گيرد.

با تغييرات پتانسيومتر مي توانيم duty cycle مدار را تغيير دهيم و با استفاده از مقاومت R₁ و يا خازن C₅ مي توانيم تغييرات كوچكي در فركانس مدار ايجاد كنيم.

و با استفاده از4 خازن موازي استفاده شده  در مدار ، مي توانيم بازة فركانس  رابا توجه به مقادير انتخاب شده براي خازن ها تغيير دهيم .

با اتصال خروجي اين مدار – كه از پاية 3 اين آي سي گرفته مي شود – به ورودي يك انتگرالگير ، خروجي مثلثي بدست خواهيم آورد :

شكل 1-4

با توجه به ثابت بودن ولتاژ  اهمي به جريان بدست آمده از طريق آن  (I₁) ،در حالت شارژ و دشارژ خازن ثابت است بنابراين موج مثلثي به دست آمده شيب ثابت خواهد داشت .

با استفاده از دو مدار گذشته ؛ پالس هاي مربعي و مثلثي را بدست آوريم و حال مي توانيم با كمك گرفتن از مدار زير و پالس مثلثي مي توانيم پالس سينوسي بدست آوريم .

شكل 1-5

فرض مي كنيم  با اعمال پالس مثلثي به مدار و با توجه به فرض ؛ مدار را تحليل مي كنيم .

با افزايش ولتاژ  و رسيدن آن به ولتاژ  ديود 1 قطع شده و باعث مي شود كه مقاومت  از مدار حذف شود و اين باعث تغيير شيب دامنة خروجي مي شود؛ اين روند همين طور ادامه پيدا مي كند تا جاييكه مقدار  به  برسد ، شكل زير نتيجة اين عمليات را نشان مي دهد .

براي بدست آوردن موج سينوسي با شكل موج قابل قبول ؛ سه تركيب ديودي كافيست ولي با افزايش اين ديودها دقت مدار افزايش پيدا مي كند .

شكل 1-6

با توجه به مطالب گفته شده در بخش 1-1 ؛ به كار طراحي مدار از طراحي بلوك دياگرامي – براي سادگي بررسي مدار –شروع مي كنيم .

با توجه به بلوك دياگرام ارائه شده در زير مي بينيم كه كار طراحي از توليد موج مربعي شروع شده و با تبديل آن به مثلثي و سپس سينوسي ادامه پيدا مي‌كند .

تمام اين امواج ، موجهايي با فركانس متغيير و دامنة ثابت هستند كه خروجي هر سه به يك مدار تغيير دامنه وارد مي شود :

بلوك دياگرام ( شكل 1-7 )

با توجه به بلوك دياگرام فوق چهار بخش اصلي در مدار تشخيص داده مي‌شود ؛ كار را با  بررسي هرمك از اين چهار بخش شروع مي كنيم :

• مدار توليد موج مربعي با فركانس و duty cycle متغير و دامنة ثابت :

براي توليد پالس مربعي مدارهاي مختلفي وجود دارد كه ما در اين پروژه از مدار  آستابل با كمك تايمر 555استفاده كرده ايم . با  توجه به دياگرام تايمر 555 مي توان طرز كار اين آي سي را بررسي كرده و دليل داشتن خروجي پالس را فهميد .

فهرست مطالب مقاله طراحی و ساخت فانكشن ژنراتور, در ادامه قابل مشاهده می باشد.

• چكيده        4
• كلمات كليدي            4
•  مقدمه       6
• فصل اول – فرم نهايي مدار با استفاده از آي سي هاي پايه و قطعات آنالوگ
• 1-1-        مدار توليد موج مربعي با فركانس و duty cycle متغير ودامنة ثابت    15
• 1-2-        مدار مبدل  موج مربعي به مثلثي            20
• 1-3-        مدار مبدل موج مثلثي به سينوسي           23
• 1-4-        بخش تغييرات دامنه                 25
• فصل دوم – فرم نهايي با استفاده از آي سيMAX038 و قطعات آنالوگ
• 2-1- مشخصات آي سي           27
• 2-2- فرم نهايي و مقادير قطعات اصلي  31
• نتيجه گيري
• پيوست‌ها
• پيوست 1: اطلاعات فني Max038
• پيوست 2: اطلاعات فني تايمر LM555
• پيوست 3: اطلاعات فني آي‌سي 7414HC
• پيوست 4: اطلاعات فني آي‌سي CA3140
• فهرست منابع

در صورت تمایل شما می توانید مقاله طراحی و ساخت فانكشن ژنراتور را به قیمت 19900 تومان از سایت فراپروژه دانلود نمایید. اگر در هر کدام از مراحل خرید یا دانلود با سوال یا ابهامی مواجه شدید می توانید از طریق آدرس contact-us@faraproje.ir و یا ارسال پیامک به شماره: 09382333070 با ما در تماس باشید. با اطمینان از وب سایت فراپروژه خرید کنید، زیرا پشتیبانی سایت همیشه همراه شماست.