Электронное реле с контактным выходом выполнено на операционном усилителе DA1 типа К553УД2. Построить релейную характеристику (вход-выход, управления) реле.

Электронное реле с контактным выходом выполнено на операционном усилителе DA1 типа К553УД2. Выходное электромагнитное реле KL1 включено в коллекторную цепь транзисторного ключа VТ1, который управляется выходным напряжением операционного усилителя DA1. Напряжение питания реле 15В. Коммутируемое напряжение контактов реле U_к, коммутируемый ток - I_к.

Принципиальная схема электронного реле приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Принципиальна схема электронного реле

Задано 

- Uоп = 7 В

- R1 = 150 кОм

- R2 = 10 кОм

- R3 = 100 кОм

- Выходное сопротивление DA1 равно бесконечности

Реле имеет следующие характеристики

- коммутируемое напряжение U_к = 110 В; 

- коммутируемый ток I_к = 1 А.

Требуется выполнить: 

1. Построить качественные зависимости выходного напряжения ОУ DA1 U_вых,DA1 и выходного напряжения реле (напряжение на обмотке реле KL1) U_KL1 от величины напряжения управления e_y (характеристика вход-выход реле).

2. Составить описание устройства и работы принципиальной схемы реле (исходное состояние, процесс срабатывания, сработанное состояние, процесс возврата реле). 

3. Объяснить назначения диодов VD1 и VD2.

4. Вывести формулы для напряжений срабатывания e_у,ср, возврата e_у,в и переключения e_у,пер реле, считая параметры ОУ DA1 идеальными. Срабатыванием электронного реле считать переход ОУ DA1 из состояния отрицательного насыщения в состояние положительного насыщения. В пояснительной записке привести обозначения и основные технические данные операционного усилителя типа К553УД2.

5. Выбрать выходное реле KL1. В пояснительной записке привести обозначение и основные технические данные реле.

6. Рассчитать напряжения срабатывания e_у,ср, возврата e_у,в и переключения e_у,пер реле.

7. Построить релейную характеристику (вход-выход, управления) реле.

8. Рассчитать и выбрать элементы транзисторного ключа (тип и параметры VТ1 и резистора R4). Сопоставить сопротивление резистора R1 с допустимым сопротивлением нагрузки операционного усилителя DA1.В пояснительной записке привести обозначения и основные технические данные выбранного транзистора и резистора.

9. Рассчитать и выбрать диоды VD1 и VD2. В пояснительной записке привести обозначения и основные технические данные выбранных диодов.