Расчет усилительного устройства на транзисторах
Заказать уникальную курсовую работу- 27 27 страниц
- 7 + 7 источников
- Добавлена 14.06.2016
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 4
1 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЯ 5
2 РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЯ 7
2.1 Расчет усилителя мощности 7
2.2 Расчет предоконечного каскада 13
2.3 Расчет усилителя в области нижних частот 16
2.4 Расчет цепи питания 17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 21
ПРИЛОЖЕНИЕ А Усилитель. Схема электрическая принципиальная 22
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Усилитель. Перечень элементов 23
Сопротивление резистора определяем по формуле:
33480 Ом. (27)
Округляем рассчитанное значение сопротивления резистора до ближайшего стандартного номинала из ряда Е24 и выбирает резистор типа С2-33Н.
: С2–33Н–0,125–33 кОм±2%–А–В ОЖО.467.173 ТУ.
Входное сопротивление ПК рассчитывается по формуле:
, (28)
где знак означает параллельное соединение резисторов.
Подставляя в (28) соответствующие значения, получим:
672 Ом. (29)
Коэффициент передачи УМ определяется по формуле:
0,982. (30)
Уточняем полученное значение по формуле (4):
101,15. (31)
Значение достаточно точно совпадает с требуемым.
2.3 Расчет усилителя в области нижних частот
Согласно заданию нижнее значение диапазона частот =50 Гц.
Обычно диапазон частот усилителя (в области нижних частот) ограничивается значениями коэффициента частотных искажений =3 дБ (в относительных единицах =1,41) на частоте . Он обусловлен разделительными конденсаторами , которые подключены к резисторам с сопротивлением и соответственно.
Учитывая, что <<, основную часть коэффициента частотных искажений необходимо отнести на конденсатор . Принимаем =1,3. Тогда коэффициент частотных искажений , обусловленный конденсатором , рассчитывается по формуле:
. (32)
Емкость конденсатора рассчитывается по формуле:
1,125 мкФ. (33)
Округляем полученное значение до ближайшего стандартного номинала и выбираем конденсатор типа К10-М47а:
: К10 - М47а - 500 В - 1,3 мкФ – (5% -.ОЖО.460.183 ТУ.
Емкость конденсатора рассчитывается по формуле:
3,2 мкФ. (34)
Округляем полученное значение в большую сторону до ближайшего стандартного номинала 4,7 мкФ и выбираем конденсатор типа К50-15:
: К50-15-4,7 мкФ(20%-63В-ОЖО.464.185 ТУ.
2.4 Расчет цепи питания
Цепь питания (ЦП) должна обеспечить 32 В. Схема ЦП приведена на рис.10.
Рис.10
В основе ЦП используется параметрический стабилизатор напряжения на стабилитронах с умощняющим транзистором . Для обеспечения требуемого значения32 В в качестве стабилитронов выбраны стабилитроны типа Д811 с номинальным напряжением стабилизации =11 В при токе стабилизации =5 мА. Т.к. требования к в задании не установлены, задаем =40 В.
Для обеспечения =5 мА сопротивление резистора рассчитывается по формуле:
1400 Ом. (35)
Округляем рассчитанное значение сопротивления резистора до ближайшего стандартного номинала из ряда Е24 и выбирает резистор типа С2-33Н.
: С2–33Н–0,125–1,3 кОм±2%–А–В ОЖО.467.173 ТУ.
С учетом падения напряжения на переходе база-эмиттер транзистора напряжение на выходе ЦП 32,3 В. Такое отличие от используемого ранее при расчете не влияет ни на статический режим, ни на параметры в области средних частот.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В курсовом проекте спроектирован усилитель на биполярных транзисторах.
Обоснован выбор структурной схемы усилителя в виде соединенных последовательно предоконечного каскада и усилителя мощности.
Проведено проектирование усилителя мощности. Обоснован выбор транзисторов для усилителя мощности.
Проведен расчет предоконечного каскада по постоянному току и в области средних частот.
Проведен расчет проектируемого усилителя в области нижних частот.
Проведен расчет цепи питания усилителя.
Разработана схема электрическая принципиальная усилителя и перечень элементов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1 Волович, Г. И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых
электронных устройств / Г. И. Волович. – М. : Издательский дом «Додэка-XXI», 2005. – 528 с.
2 Гусев, В. Г. Электроника : учеб. пособие для приборостроитель-
ных специальностей вузов / В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Высш. шк., 2003. – 622 с.
3 Забродин, Ю. С. Промышленная электроника : учеб. для вузов / Ю. С. Забродин. – М. : Высш. шк., 2008. – 496 с.
4 Любушкина, Н. Н. Схемотехника : учеб. пособие / Н. Н. Любушкина, В. В. Лановенко. – Комсомольск-на-Амуре : ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2013. – 146 с.
5 Гринфельд, С. Н. Усилительный каскад по схеме с общим эмиттером : методические указания / С. Н. Гринфельд, Е. П. Иванкова, Н. Н. Любушкина. – Комсомольск-на-Амуре : ГОУВПО «КнАГТУ», 2011. – 8 с.
6 Гринфельд, С. Н. Усилительный каскад по схеме с общим коллектором : методические указания / С. Н. Гринфельд, Е. П. Иванкова, Н. Н. Любушкина. – Комсомольск-на-Амуре : ГОУВПО «КнАГТУ», 2011. – 8 с.
7 Гринфельд, С. Н. Исследование бестрансформаторного усилителя мощности: методические указания / С. Н. Гринфельд, Е. П. Иванкова, Н. Н. Любушкина. – Комсомольск-на-Амуре : ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2012. – 8 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Усилитель. Схема электрическая принципиальная
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Усилитель. Перечень элементов
2
электронных устройств / Г. И. Волович. – М. : Издательский дом «Додэка-XXI», 2005. – 528 с.
2 Гусев, В. Г. Электроника : учеб. пособие для приборостроитель-
ных специальностей вузов / В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Высш. шк., 2003. – 622 с.
3 Забродин, Ю. С. Промышленная электроника : учеб. для вузов / Ю. С. Забродин. – М. : Высш. шк., 2008. – 496 с.
4 Любушкина, Н. Н. Схемотехника : учеб. пособие / Н. Н. Любушкина, В. В. Лановенко. – Комсомольск-на-Амуре : ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2013. – 146 с.
5 Гринфельд, С. Н. Усилительный каскад по схеме с общим эмиттером : методические указания / С. Н. Гринфельд, Е. П. Иванкова, Н. Н. Любушкина. – Комсомольск-на-Амуре : ГОУВПО «КнАГТУ», 2011. – 8 с.
6 Гринфельд, С. Н. Усилительный каскад по схеме с общим коллектором : методические указания / С. Н. Гринфельд, Е. П. Иванкова, Н. Н. Любушкина. – Комсомольск-на-Амуре : ГОУВПО «КнАГТУ», 2011. – 8 с.
7 Гринфельд, С. Н. Исследование бестрансформаторного усилителя мощности: методические указания / С. Н. Гринфельд, Е. П. Иванкова, Н. Н. Любушкина. – Комсомольск-на-Амуре : ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2012. – 8 с.
Вопрос-ответ:
Зачем нужен расчет усилительного устройства на транзисторах?
Расчет усилительного устройства на транзисторах необходим для определения параметров и выбора оптимальной схемы усилителя, который позволяет увеличить амплитуду входного сигнала и обеспечить его усиление до требуемого уровня.
Как выбрать и обосновать структурную схему усилителя?
Выбор и обоснование структурной схемы усилителя производится на основе требований к усилению, шумам, искажениям, полосе пропускания и другим параметрам. Путем анализа этих требований и исходных данных выбирается наиболее подходящая схемотехническая структура усилителя.
Как производится расчет принципиальной схемы усилителя?
Расчет принципиальной схемы усилителя проводится поэтапно. Включает в себя расчет усилителя мощности, предоконечного каскада, усилителя в области нижних частот и цепи питания. Каждый этап включает в себя разные расчетные формулы и методики.
Как произвести расчет усилителя мощности?
Расчет усилителя мощности включает определение максимального уровня выходной мощности, выбор рабочей точки и определение необходимых параметров для выбора транзистора.
Как определить сопротивление резистора?
Сопротивление резистора определяется по формуле 33, которая зависит от конкретных параметров усилительного устройства. Для определения сопротивления резистора необходимо использовать данные и формулы, представленные в статье.
Какими факторами руководствовались при выборе структурной схемы усилителя?
При выборе структурной схемы усилителя руководствовались следующими факторами: требуемая мощность усиления, чувствительность, стабильность, способность работать в широком диапазоне частот, наличие защитных механизмов.
Каким образом происходит расчет усилителя мощности?
Расчет усилителя мощности включает определение требуемой мощности усиления, выбор оптимальной схемы усилителя и рассчет параметров каждого элемента схемы (транзисторы, конденсаторы, резисторы). Также учитывается коэффициент усиления и линейность усиления.
Как производится расчет предоконечного каскада в усилителе?
Расчет предоконечного каскада включает определение коэффициента усиления транзистора, выбор оптимального типа транзистора (Биполярный или МОП-транзистор), определение параметров каждого элемента схемы (резисторы, конденсаторы, транзисторы) и расчет амплитудно-частотной характеристики.
Как выполняется расчет усилителя в области нижних частот?
Расчет усилителя в области нижних частот включает определение значений резисторов и конденсаторов, необходимых для контроля нижней граничной частоты усиления. Также учитывается роль обратной связи в подавлении неконтролируемого роста амплитуды колебаний.
Как производится расчет цепи питания в усилителе?
Расчет цепи питания в усилителе включает подбор параметров источника питания (напряжение, ток), выбор оптимальных конденсаторов и резисторов для фильтрации шумов и помех, а также определение потребляемой мощности усилителем.
Какие задачи решает статья "Расчет усилительного устройства на транзисторах"?
Статья решает задачи расчета усилительного устройства на транзисторах.