расчет избирательного усилителя на биполярном транзисторе

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Электрика
  • 26 26 страниц
  • 3 + 3 источника
  • Добавлена 12.12.2015
1 496 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ УСИЛИТЕЛЯ
2. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ СХЕМЫ
3. ФОРМИРОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
4. РАСЧЕТ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НА ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАРЬИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ УСИЛИТЕЛЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Фрагмент для ознакомления

Рис. 4.1 – Зависимость модуля входного сопротивления усилителя от частоты

Рис. 4.2. – Зависимость аргумента входного сопротивления от частоты
Определим зависимость комплексного коэффициента передачи от частоты. Для этого найдём выражение для напряжения на резисторе через ток источника, приняв внутренне сопротивление входного источника сигнала равным нулю (рис. 4.3).

Рис. 4.3 - Эквивалентная схема резонансного усилителя для определения выходного напряжения

Воспользовавшись сделанными ранее выражениями для , а также обозначив преобразуем данную эквивалентную схему:

Рис. 4.4 – Преобразованная эквивалентная схема
Определим сначала напряжение на комплексном сопротивлении . Для этого запишем выражение для полного сопротивления, подключённого к источнику тока:

Определив напряжение на источнике тока, найдём падение напряжение на :

Отсюда определим напряжение на нагрузке:
.
Выражение для комплексного коэффициента передачи будет иметь вид:

Выполнив обратные подстановки, построим графики АЧХ и ФЧХ резонансного усилителя:

Рис. 4.5 – АЧХ резонансного усилителя переменного тока с общей базой

Рис. 4.6 – ФЧХ резонансного усилителя переменного тока с общей базой
Определим зависимость выходного импеданса схемы от частоты. Для этого преобразуем эквивалентную схему, приведённую на рис. 3.1, удалив из неё источники, сохранив их внутреннее сопротивление.

Рис. 4.7 – Эквивалентная схема резонансного усилителя переменного тока для определения выходного сопротивления
Сделаем замены, аналогичные проведённым при определении коэффициента передачи схемы и запишем выражение для комплексного выходного сопротивления схемы.

Рис. 4.8 – Преобразованная эквивалентная схема резонансного усилителя переменного тока для определения выходного сопротивления
.
Выполнив обратные подстановки, построим графики модуля и аргумента выходного сопротивления резонансного усилителя.

Рис. 4.9 – Амплитудно - частотная характеристика выходного сопротивления резонансного усилителя
Рис. 4.10 – Фазочастотная характеристика выходного сопротивления резонансного усилителя
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НА ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАРЬИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ УСИЛИТЕЛЯ
В качестве варьируемых параметров выступают индуктивность и ёмкость колебательного контура усилителя. Для исследования влияния указанных параметров на свойства усилителя проведём расчёт частотных характеристик при следующих сочетаниях варьируемых параметров:
;

Рис. 5.1 – Семейство АЧХ усилителя при изменении индуктивности

Рис. 5.2 – Семейство ФЧХ усилителя при изменении индуктивности


Рис. 5.3 – Семейство АЧХ усилителя при изменении ёмкости

Рис. 5.4 – Семейство ФЧХ усилителя при изменении ёмкости


Рис. 5.5 – Семейство частотных характеристик модуля входного сопротивления усилителя при изменении индуктивности

Рис. 5.6 – Семейство частотных характеристик фазы входного сопротивления усилителя при изменении индуктивности


Рис. 5.7 – Семейство частотных характеристик модуля входного сопротивления усилителя при изменении ёмкости

Рис. 5.8 – Семейство частотных характеристик фазы входного сопротивления усилителя при изменении ёмкости



Рис. 5.9 – Семейство частотных характеристик модуля выходного сопротивления усилителя при изменении индуктивности

Рис. 5.10 – Семейство частотных характеристик фазы выходного сопротивления усилителя при изменении индуктивности

Рис. 5.11 – Семейство частотных характеристик модуля выходного сопротивления усилителя при изменении ёмкости

Рис. 5.12 – Семейство частотных характеристик фазы выходного сопротивления усилителя при изменении ёмкости
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведённый расчёт частотных характеристик резонансного усилителя, выполненного по схеме с общей базой, подтвердил его основные отличительные признаки: относительно низкое входное сопротивление, усиление по напряжению и весьма высокое выходное сопротивление. Следует отметить, что входное сопротивление усилителя по расчёту получается постоянным в широкой полосе частот. Коэффициент усиления и выходное сопротивления имеют резко выраженный резонансный характер. Это связано непосредственно с использованием колебательного контура в составе данного усилителя.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Шарапов А. В. Электронные цепи и микросхемотехника: учеб. пособие / А.В. Шарапов. — Томск : Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2003 — Ч.1: Аналоговая схемотехника. — 160 с.
2. Легостаев Н. С. Материалы электронной техники: методические указания по изучению дисциплины / Н. С. Легостаев. — Томск : Эль Контент, 2012. — 184 с.
3. Расчёт электронных схем. Примеры и задачи / Г.И. Изъюрова [и др.]. — М. : Высшая школа, 1987. — 335 с.








3

1. Шарапов А. В. Электронные цепи и микросхемотехника: учеб. пособие / А.В. Шарапов. — Томск : Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2003 — Ч.1: Аналоговая схемотехника. — 160 с.
2. Легостаев Н. С. Материалы электронной техники: методические указания по изучению дисциплины / Н. С. Легостаев. — Томск : Эль Контент, 2012. — 184 с.
3. Расчёт электронных схем. Примеры и задачи / Г.И. Изъюрова [и др.]. — М. : Высшая школа, 1987. — 335 с.

пояснительная ЗАПИСКА

"Расчет и моделирование частотно-избирательного усилителя"

1. Состав и анализ принципа работы схемы

Схема усилитель низкой частоты (УНЧ) представлена на рисунке 1.

К усилителю предъявляются следующие требования:

- схема должна работать при напряжении питания Un = -24V;

- иметь входное сопротивление, гораздо большее, чем внутреннее сопротивление датчика.

Рисунок 1 - Усилитель

Схема представляет собой многокаскадный усилитель нижних частот, собранный на трех транзисторах. Транзистор VT1 P-канальный полевой транзистор в схеме общим истоком c емкостной связи между, VT2 p-n-p прямой связи между VT3 p-n-p-оба являются биполярными транзисторами на общая схема эмитором. Для усилителя иметь более лучшее усиление свойства используется биполярный транзистор VT3, который включен в общую схему эммитер, который обеспечивает усиление тока и напряжения, а, следовательно, и мощности.

В обмен на работу в качестве входного сигнала используется генератор переменного напряжения с амплитудой напряжения равной 30мВ и внутренним сопротивлением 1мОм.

В усилителе используются конденсаторы 1, C4 роль разделительных конденсаторов. Они не пропускают постоянную составляющую входного сигнала и в какой-то степени, влияет на АЧХ усилителя. Конденсаторы C2 и C3 образуют необходимую АЧХ УНЧ.

Для реализации полосового фильтра используем схему, показанную на рисунке 2.

Выбрать схему фильтра, как показано на рисунке 2. Этот фильтр состоит из звеньев. Все эти связи образуют полосовой фильтр, который передает сигналы в определенной полосе частот от fН до f. Необходимо определить значения нижней и верхней частот среза этого фильтра, построить АЧХ теоретически (с помощью программы MathCad 2000) и практически (с помощью программы Electronic Work Бенч 5.12) и сравнить полученные результаты.

данные конструкции фильтров:

R9=10кОм C5=0.05 uf

R10=100кОм C6=0.1 uf

Рисунок 2 - обход

Эта схема представляет собой обход и дает ответ избирательность устройства.