Для того щоб розрахувати параметри схеми потрібно обрати оптимальний світлодіод, фотодіод та операційний підсилювач.
Проаналізувавши обираємо операційний підсилювач К140УД6 (табл. 1), світлодіод інфрачервоного діапазону L-514EIR1C (табл. 2), фотодіод PP703 (табл. 3), світлодіод АЛ102А (табл.. 4). Ці елементи найкраще підходять для розроблюваної схеми.
Мікросхема К140УД6 є операційним підсилювачем середньої точності з високим посиленням, малими вхідними струмами, внутрішньою частотною корекцією і захистом виходу від короткого замикання. Корпус К140УД6 має масу не більш 1,3 г.
Параметри операційного підсилювача К140УД6
Таблиця 1
1 |
Напруга живлення |
|
2 |
Вихідна напруга |
не менше 11 В |
3 |
Напруга зсуву нуля |
|
4 |
Вхідний струм |
не більш 100 нА |
5 |
Різниця вхідних струмів |
не більш 25 нА |
6 |
Струм споживання |
не більш 4 мА |
7 |
Коефіцієнт посилення напруги |
не менше 30000 |
8 |
Вхідний опір |
1 мОм |
9 |
Коефіцієнт ослаблення синфазних вхідних напруг |
не менше 70 дБ |
10 |
Швидкість наростання вхідної напруги |
не менше 0,5 В |
11 |
Частота одиничного посилення |
не менше 0,35 Мгц |
Світлодіод інфрачервоного діапазону L-514EIR1C
Таблиця 2
Напруга, В при Ісд=20мА |
1,2 |
Зворотній струм, мкА |
10 |
Довжина хвилі, нм |
940 |
Кут випромінювання, град. |
20 |
Потужність випромінювання, мВт/ср |
30 |
Світлодіод АЛ102А
Таблиця 3
Uпр.B |
2.8 |
lмах. mkM |
0,69 |
Iпр.ном.mA |
5 |
Iпр.мах.mA |
10 |
Зворотня напруга, В |
– |
Фотодіод PP703
Таблиця 4
Фотострум, мкА |
1100 |
Довжина хвилі, нм |
950 |
Ємність |
35 |
Темновий струм, нА |
10 |
Зворотня напруга, В |
30 |
Напругу живлення для даної схеми рівна 12 В.
Отже розрахуємо резистори.
. (1)
Підставивши відомі значення в формулу (1) отримаємо
(Ом).
Запишемо формулу для знаходження опору резистора R2:
(2)
Напруга спрацювання рівна 6В, фотострум також відомий, отже
Розрахуємо резистор R7 формулою:
(3)
Підставивши значення в формулу отримаєм:
Період автоколивального мультивібратора приблизно рівний ,
Для знаходження ємності конденсатора будемо використовувати формулу
(4)
(5)
Для мікросхем 561 серії ,
.
.