Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Электронный усилитель

Название: Электронный усилитель
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: курсовая работа Добавлен 14:43:06 11 апреля 2010 Похожие работы
Просмотров: 107 Комментариев: 3 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Федеральное агентство по образованию

Кафедра «Цифровые радиотехнические системы»

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине

«Схемотехника радиоэлектронных средств»

Руководитель

Студент группы

Проект защищен с оценкой:

________________________ <<_____>> __________ 200г

200


Содержание

Техническое задание

Аннотация

1. Анализ технического задания

2. Эскизный расчет

3. Расчет принципиальной схемы

3.1 Расчет выходного каскада

3.2 Расчет промежуточного каскада усилителя

3.3 Расчет входного каскада

4. Конструкторский расчет

4.1 Расчет разделительных конденсаторов

4.2 Расчет мощности рассеиваемой на резисторах

4.3 Расчет общего тока потребления

Список литературы


Техническое задание

на курсовую работу по дисциплине

«Схемотехника электронных средств»

студенту

Тема работы – электронный усилитель

Исходные данные:

Номинальная мощность в нагрузке, Вт 5

Рабочий диапазон частот, кГц 0,51-15

Сопротивление нагрузки, Ом 8

Входное сопротивление усилителя, кОм >5

Тип входа - дифференциальный

Нелинейные искажения, % 1,5

Частотные искажения, дБ 3,0

ЭДС источника сигнала (максимальная величина), мВ 100

Внутреннее сопротивление источника сигнала, Ом 200

Содержание основных разделов пояснительной записки.

Введение, анализ технического задания.

Эскизный расчет структурной схемы.

Электрический расчет следующих каскадов:

оконечный каскад:

промежуточный каскад;

входной каскад;

Конструкторский расчет элементов схемы.

Перечень обязательных чертежей

Электрическая принципиальная схема;

Перечень элементов;

Дата выдачи задания

Руководитель ____

Студент


Аннотация

Электронный усилитель

Список литературы - 8 наименований

Графическое приложение - 1 лист ф.А3

По заданным данным (ТЗ) был разработан электронный линейный усилитель, усиливающий заданную мощность.


1. Анализ технического задания

Оконечный каскад.

Выходная мощность в техническом задании равна 10 Вт, поэтому в качестве выходного каскада выберем двухтактный каскад. Так как сопротивление нагрузки 8 Ом (меньше 100 Ом), то выходной каскад будет безтрансформаторным

Промежуточный каскад.

Промежуточным каскадом выберем каскад с общим эмиттером. Для обеспечения начального напряжения смещения между базой и эмиттером включим схему делителя.

Входной каскад.

Так как заданно входное сопротивление >5 кОм в качестве входного каскада будем использовать дифференциальный каскад на полевых транзисторах.


2. Эскизный расчет

Рассчитаем основные параметры:

Номинальная мощность в нагрузке: Pн =10 Вт.

Мощность, приходящаяся на одно плечо двухтактного каскада:

P~п =10/2=5 Вт.

Максимальная рассеиваемая мощность одного плеча:

Pрас. max =0,5·P~п =0,5·5=2,5 Вт.

Максимальный ток коллектора равен:

(1)

где Rн - заданное сопротивление нагрузки, Ом.

Тогда напряжение на нагрузке:

,

где Pн – номинальная мощность в нагрузке, Rн - заданное сопротивление нагрузки.

Найдем сквозной коэффициент усиления:

,

где – напряжение на нагрузке, Eu – ЭДС источника сигнала. Множитель 1,5 взят для запаса.

Так как выходной каскад включен по схеме с общим коллектором, то коэффициент усиления по напряжению: KU ≈ 1. Чтобы получить необходимо в схему усилителя включить промежуточный каскад усиления с

.

Пусть половина линейных искажений приходится на оконечный каскад (), а остальная часть остается на остальные каскады().

дБ;

Так как , находим

;

дБ

Так же найдем

.


3 . Расчет принципиальной схемы

3.1 Расчет выходного каскада

Подберем необходимый транзистор исходя из следующих условий:

PК max > Pрас. max ,

IК max > IК max .

где PК max – постоянная рассеиваемая мощность коллектора, IК max – постоянный ток коллектора. (Pрас. max =1,25 Вт, IК max =1,11 А - рассчитанны в пункте 3)

Выбираем по пару комплиментарных транзисторов:

VT6 - КТ816А (p-n-p)

VT5 - КТ817А (n-p-n)

Их основные параметры:

Постоянный ток коллектора,Iкмах = 3 А

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер, Uкэмах =25 В

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора PК. MAX =25 Вт

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора транзисторов КТ816А и КТ817А приведена при работе их с теплоотводом.

Выберем напряжение питания исходя из следующего условия:

2Uкэ.доп . Еп 2(Uост .+Uвых ), (3)

где Uкэ.доп - максимально-допустимое значение напряжения коллектор - эмиттер для транзисторов КТ816А, КТ817А, Uост = 1 В - остаточное напряжение для транзисторов КТ816А,КТ817А, Uвых . - заданное выходное напряжение. 90 В Еп 19,8 В

Выбираем напряжение питания равное 40 В.

Построим нагрузочную кривую на графике выходных характеристик транзистора КТ816А.

Рисунок 1. Выходные характеристики

Нагрузочная кривая проходит через точки и

Рисунок 2

Рисунок 3


Используя входные и выходные характеристики транзистора, построим проходную характеристику.

IK , А 0,45 0,75 1,07 1,32
IБ , мА 5 15 30 45
UБЭ , В 0,8 0,88 0,93 0,95

Рисунок 4

Исходя из построенной проходной характеристики, определяем:

Iк max = 1,11 А; Iк min = 0,37 А

UБЭ max =0,925 В; IБ max = 22 мА

UБЭ min =0,775 В; IБ min = 2,5 мА

Из полученных значений определяем область изменения IБ и UБЭ :

UБЭ = UБЭ max – UБЭ min =0,925-0,775=0,15 В

IБ = IБ max – IБ min =(22-2,5)·10-3 =19,5 мА

Определим значение входного сопротивления:

Определим коэффициент усиления:

где UВХ =UБЭ - входное напряжение выходных транзисторов, В;

UВЫХ - заданное выходное напряжение, В.

Рассчитаем входное сопротивление и коэффициент усиления, с учетом обратной связи.

Rвхос = Rвхоэ (1+b·Ки );

где b- коэффициент передачи обратной связи

b=1 т.к имеется 100% отрицательная обратная связь.

Найдем входное напряжение оконечного каскада:

Рассчитаем g (коэффициент формы тока):

Принимаем g=0,9.

Найдем коллекторное сопротивление транзистора VT4, используется следующее соотношение:

По стандартному ряду сопротивлений выберем R13=470 Ом.

Вычислим коллекторный ток через транзистор VT4, А:

Выберем транзистор исходя из следующих условий:

Выбираем транзистор КТ815Б (n-p-n)

Его основные параметры:

Постоянный ток коллектора, Iкмах = 1,5 А

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер, Uкэмах =40 В

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора 10 Вт

Рисунок 5

Рисунок 6

Используя входные и выходные характеристики транзистора, построим проходную характеристику по формуле:

Полученные результаты внесены в таблицу 1.


Таблица 1.

h21 э 74,5 75 75 71 73 72
Iб , мА 0,5 0,53 0,66 0,81 0,95 1,12
Iк , мА 38,2 40 50 60 70 80,8
Uбэ , В 0,7 0,705 0,715 0,725 0,74 0,76

Рисунок 7

С помощью метода пяти ординат, рассчитаем нелинейные искажения, вносимые предоконечным каскадом:

IК max =80,8 мА; IК min =38,2 мА; I1 =73 мА; I0 =64 мА; I2 =50 мА.

Найдем коэффициенты гармоник:

; ; .

Рассчитаем коэффициент нелинейных искажений:

По техническому заданию =1,5%. Чтобы уменьшить нелинейные искажения необходимо ввести отрицательную обратную связь, которая снизит коэффициент нелинейных искажений в глубину обратной связи (А):

Найдем глубину обратной связи:

До введения обратной связи:

где Uвых – напряжение на выходе предоконечного каскада, Uвх – напряжение на входе предоконечного каскада;

Uвх = UБЭ max -UБЭ min

Uвх =0,76-0,7=0,06 В.

Коэффициент усиления обратной связи:

;

где δ – коэффициент передачи обратной связи.

Так как δ· Ku >>1, то

Рассчитаем сопротивление нагрузки по переменному току для предоконечного каскада:

где RВХ.ОС – входное сопротивление оконечного каскада.

Находим сопротивление обратной связи:

По линейке номиналов подбираем R14=12 Ом.

Пересчитаем глубину обратной связи и коэффициент усиления с учетом полученного значения R14

Так как необходимо получить Ku ос =5,1 увеличим глубину обратной связи

Произведем расчет с учетом новой глубины обратной связи:

По линейке номиналов подбираем R14=47 Ом

Найдем напряжение на входе предоконечного каскада:

На транзисторе VT4 и на сопротивлении обратной связи происходит падение напряжение:

UБ 0 =UБЭ 0 +UR1 4 ;

UR 14 =IЭ0 ·R14 ;

Так как IЭ0 ≈IК0 , то

UR 14 =IК0 ·R14=42,5·10-3 ·47=1,99 В.

По входной статической ВАХ транзистора определяем, что UБЭ0 =0,73 В.

UБ0 =0,73+1,99=2,72 В

Ток делителя выразим из предположения, что он гораздо больше тока базы:

По линейке номиналов подбираем R12=390 Ом.

По линейке номиналов подбираем R11=560 Ом.

Произведем перерасчет тока делителя с учетом выбранных номиналов резисторов R11 и R12:

Так как входное сопротивление предоконечного каскада представляет собой параллельное включение сопротивления транзистора VT4, R11 и R12.

найдем IБ – амплитуду тока базы;

IБ = IБ max - IБ min =(1,12-0,5)·10-3 =0,62 мА

рассчитаем сопротивление транзистора:

с учетом обратной связи сопротивление транзистора VT4:

Обеспечение рабочей точки транзисторов оконечного каскада осуществляется с помощью диода, включенного в прямом направлении.

Выбор диода производим исходя из следующих условий:

,

где – напряжение на диоде, – напряжение смещения.

Напряжение смещения находим из проходной характеристики транзистора оконечного каскада:

В

Выбираем диоды Д229А в количестве 4шт со следующими параметрами:

Uпр =0,4 В; Iобр =50 мкА; Uобр =200 В; Iпр =400 мА;

3.2 Расчет промежуточного каскада усилителя

Так как сквозной коэффициент усиления равен 134,1 а коэффициент усиления предоконечного каскада равен 4,95.

Для получения заданного коэффициента усиления нам необходим каскад предварительного усиления с коэффициентом усиления Ku =5,2 и входной каскад с коэффициентом усиления Ku ≤1.

Выберем транзистор КТ315В

Его основные параметры:

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ, h21э =30…120

Постоянный ток коллектора, Iкмах = 100 мА

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер, Uкэмах =40В

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора 150 мВт

Обратный ток коллектора IК об =1 мкА

Напряжение насыщения коллектор-эмиттер при IК =20 мА Uнас =0,4 В.

Емкость коллектора CК =7 пФ

Постоянная времени цепи обратной связи τОС =300 пс.

Введем ограничение по току: пусть IК max =150 мА.

Uкэ min возьмем больше Uнас =0,4. Пусть Uкэ min =0,8 В.

Выберем UR 10 =(0,1…0,2)·ЕП .

Пусть UR 10 =0,15·ЕП =0,15·40=6 В.

Тогда получаем условие:

;

где – напряжение на выходе промежуточного каскада, – обратный ток коллектора.

Так как В, получаем:

мА

Выбираем

и мА.

Найдем мощность рассеяния транзистора:

Полученное значение мощности не превысило допустимое (150 мВт).

По линейке номиналов подбираем R9=1 кОм.

Рассчитаем нагрузку каскада по переменному току:

Удостоверимся в возможности этого тока:

,

.

Рассчитаем коэффициент усиления каскада по напряжению:

,

где h21Э – статический коэффициент передачи тока, h11Э – входное сопротивление транзистора.

rБЭ найдем как:

Ом

Ом

Ом

Так как нам необходимо получить усиление каскада KU =5,2 введем отрицательную обратную связь.

,

где δ – коэффициент передачи обратной связи.

Исходя из неравенства, >>1, получаем

;

По линейке номиналов подбираем R10=22 Ом.

Проведем перерасчет коэффициента усиления и глубины обратной связи:

Найдем напряжение на входе каскада:

Ток базы находим из следующей формулы:

мА.

Ток делителя находим из условия

мА.

;

;

где UR 10 – напряжение на резисторе обратной связи;

Так как для кремниевых транзисторов

В

По линейке номиналов подбираем R8=27 Ом.

По линейке номиналов подбираем R7=7,5 кОм.

Проведем перерасчет с полученными значениями R7 и R8

Рассчитаем входное сопротивление каскада. Оно представляет собой параллельное соединение входного сопротивления транзистора VT3 и резисторов R7 и R8.

Найдем входное сопротивление транзистора VT2 с учетом обратной связи:

, где А– глубина обратной связи.

3.3 Расчет входного каскада

Так как необходимо обеспечить большое входное сопротивление, выбираем схему на полевых транзисторах.

Выберем транзистор КП307А, с параметрами:

S=4мА/В (при UСИ =10 В, UЗИ =0 В) - крутизна характеристики,

UЗИ.0ТС = 0,5В - напряжение затвор-исток отсечки,

IЗ =5мА - ток утечки затвора,

IC .НАЧ =3мА - начальный ток стока,

UСИ.МАКС =27 В , UЗС.МАКС =27 В,

PC .МАКС = 250 мВт.

Рассчитаем ток нагрузки:

Напряжение на нагрузке входного каскада:

Тогда мощность на нагрузке:

Из условия Rвх >5 кОм (по техническому заданию), выберем сопротивления R6 и R1:

R1=R6=Rвх /2=8000/2=4000 Ом

Рассчитаем ток и напряжение на входе:

Найдем коэффициент усиления:

Найдем ток стока:

IC МАКС = IC НАЧ = 3 мА

IC МИН = 0,1 · IC НАЧ = 0,3 мА

мА

Найдем сопротивление R5:

По линейке номиналов подбираем R5=12 кОм

Напряжение UЗИ.0 выразим из соотношения IC 0 = IC НАЧ = S·UЗИ.0 :

Определим токи на сопротивления R1 и R6:

Найдем сопротивления R2 и R4:

Найдем сопротивление R3 :

Из условия получаем R3:

По линейке номиналов подбираем R3 = 62 Ом


4. Конструкторский расчет

4.1 Расчет разделительных конденсаторов

Определим величину разделительного конденсатора C5

,

где - нижняя частота работы усилителя, Мок – коэффициент частотных искажений оконечного каскада.

По промышленной линейке конденсаторов выберем: С5 = 56 мкФ.

Найдем величину разделительного конденсатора C4 :

,

По промышленной линейке конденсаторов выберем С4 = 2,7 мкФ.

Определим величину разделительных конденсаторов C3 и C2 :

,

где RВХ – входное сопротивление каскада предварительного усиления.

По линейке конденсаторов выберем С32 =2,58 мкФ.

Определим величину разделительного конденсатора C1 :

,

где – входное сопротивление входного каскада.

Ближайшим значением из промышленной линейки конденсаторов является 62 нФ.

Рассчитаем напряжение на конденсаторах:

В;

В;

В

По справочнику подбираем тип конденсаторов:


Тип Номинальное напряжение, В Номинальная емкость, мкФ Допуск, %
С1
С2
С3
С4
С5

4.2 Расчет мощности рассеиваемой на резисторах

Мощность, рассеиваемая на резисторах, определяется по следующей формуле:

,

где I– ток через резистор,

R– сопротивление резистора.

Рассчитаем эти мощности:

мВт,

мВт,

мВт,

мВт.

мВт,

мВт,

мВт,

мВт.

мВт,

мВт,

мВт.

мВт,

При выборе резисторов, их мощность рассеяния будем брать в 1,5 - 2 раза больше полученной в расчетах.

4.3 Расчет общего тока потребления

Рассчитаем общий ток потребления усилителя. Для этого сложим токи от каждого каскада. Получаем:

мА

Вт

КПД усилителя равен:

%


Список литературы

1. Войшвилло Г.В. Усилительные устройства: Учеб. для вузов.– 2-е изд.–М.: Радио и связь, 1983– 264 с.

2. Остапенко Г. С. Усилительные устройства: Учеб. пособие для вузов.– М.: Радио и связь, 1989.– 400 с.: ил.

3. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учеб. для вузов.– М.: Горячая Линия-Телеком, 2000.– 768 с.:ил.

4. Проектирование усилительных устройств: Учеб. пособие/ Под ред. Н.В. Терпугова. –М.: Высш. школа, 1982– 190 с.: ил.

5. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам./ Под ренд. Н.Н. Горюнова.– М.: «Энергия», 1997.– 744 с.: ил.

6. Лавриненко В.Ю. Справочник по полупроводниковым приборам.– 9-е изд., перераб. –К.: Техника, 1980. –464 с.: ил.

7. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА./ Под ред. Н.Н. Акимов, Е.П. Ващуков. – Мн.: Беларусь, 1994. –591 с.: ил.

8. Галкин В.И. Полупроводниковые приборы –2-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Беларусь, 1987. –285 с.: ил.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:33:42 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
13:03:07 29 ноября 2015
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
22:43:57 28 ноября 2015

Работы, похожие на Курсовая работа: Электронный усилитель

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150043)
Комментарии (1830)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru