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)

Реферат: Резисторный каскад предварительного усиления на биполярном транзисторе

Название: Резисторный каскад предварительного усиления на биполярном транзисторе
Раздел: Рефераты по радиоэлектронике
Тип: реферат Добавлен 05:39:30 29 июня 2005 Похожие работы
Просмотров: 3955 Комментариев: 2 Оценило: 2 человек Средний балл: 3.5 Оценка: неизвестно     Скачать

Министерство образования Российской Федерации


Институт переподготовки кадров

Уральского государственного технического университета


Кафедра микропроцессорной техники


Оценка проекта


Члены комиссии


Резисторный каскад предварительного усиления на биполярном транзисторе


Курсовой проект


Пояснительная записка


Руководитель доц., к.т. н. И.Е. Мясников


Слушатель гр. СП-923 А.Б. Любимов


2000


Реферат


Курсовая работа оформлена на 35 страницах машинописного текста, содержит 18 рисунков, 16 источников использованной литературы и 5 приложений.

Курсовая работа рассчитана по следующим данным:


Задача 1

Рассчитать резисторный каскад предварительного усиления на биполярном транзисторе. Транзистор включен по схеме с общим эмиттером и должен иметь эмиттерную стабилизацию точки покоя. Развязывающий фильтр (Cф, Rф) отсутствует. Питание цепей смещения и коллекторных цепей осуществляется от общего источника.

Uвх=0,1 В

Uн=2 В

Ri=5 кОм

Rн=3 кОм

Cн=50 пФ

fн=20 Гц

fв=2 Мгц

Мн=1,2 дБ

Мв=1,5 дБ


Необходимо выполнить следующее:


Начертить принципиальную электрическую схему каскада;

Выбрать тип транзистора;

Выбрать режим работы транзистора по постоянному току (Uок, Iок, Iоб, Uобэ);

Рассчитать номиналы резисторов R1, R2, Rк, Rэ и выбрать их тип;

Рассчитать номиналы конденсаторов C1, C2, Cэ и выбрать их тип;

Определить коэффициент усиления каскада по напряжению KU на средней частоте рабочего диапазона;

Составить эквивалентные схемы каскада и рассчитать частотную характеристику каскада в диапазоне от 0,1fн до 3fв, построить ее.


Задача 2

Используя данные, полученные при решении задачи 1, рассчитать частотную характеристику каскада для заданных ниже изменений. Начертить полученную характеристику на одном графике с частотной характеристикой задачи 1 и сделать вывод о влиянии заданного изменения на вид частотной характеристики.

Ввести в схему элемент ВЧ коррекции дросселем L=0,01 мГн, начертить принципиальную схему получившегося каскада.


Задача 3

Зная напряжение питания усилителя, рассчитать транзисторный стабилизированный источник напряжения компенсационного типа.

Uвых=12 В

Iвых=10 мА

aвых= bвых=0.1 %

aвх= bвх=15 %


Ключевые слова:

Усилитель, транзистор, конденсатор, резистор, частота, диод, обратная связь, напряжение, ток, емкость, сопротивление, входная характеристика, выходная характеристика, коэффициент усиления, эквивалентная схема, частотная характеристика, частотная коррекция, амплитудные значения.


Содержание


Введение

1. Литературный обзор

1.1. Общие понятия...…………...................................................................5

1.2. Типы усилителей.............……..............................................................5

2. Основная часть

2.1. Расчет каскада предварительного усиления.............................……...6

2.1.1. Принципиальная схема каскада...................................…......…........6

2.1.2. Выбор транзистора..........................................................…..............6

2.1.3. Выбор режима работы транзистора по постоянному току и

расчет номиналов элементов усилителя...........................................…......7

2.2. Расчет амплитудно-частотной характеристики.........................….....10

2.3. Расчет частотной характеристики

каскада с элементом ВЧ коррекции............................................................14

2.4. Расчет стабилизированного источника напряжения

компенсационного типа..............................................................................15

2.5 Расчет выпрямителя..............................................................................18


Заключение

Литература

Приложения


Введение


Общие понятия


В современной технике широко используется принцип управления энергией, позволяющий при помощи затраты небольшого количества энергии управлять энергией, но во много раз большей. Форма как управляемой, так и управляющей энергии может быть любой: механической, электрической, световой, тепловой и т.д.

Частный случай управления энергией, при котором процесс управления является плавным и однозначным и управляемая мощность превышает управляющую, носит название усиления мощности или просто усиления; устройство, осуществляющее такое управление, называют усилителем.

Очень широкое применение в современной технике имеют усилители, у которых как управляющая, так и управляемая энергия представляет собой электрическую энергию. Такие усилители называют усилителями электрических сигналов.

Управляющий источник электрической энергии, от которого усиливаемые электрические колебания поступают на усилитель, называют источником сигнала, а цепь усилителя, в которую эти колебания вводятся, - входной цепью или входом усилителя. Источник, от которого усилитель получает энергию, преобразуемую им в усиленные электрические колебания, назовем основным источником питания. Кроме него, усилитель может иметь и другие источники питания, энергия которых не преобразуется в электрические колебания. Устройство, являющееся потребителем усиленных электрических колебаний, называют нагрузкой усилителя или просто нагрузкой; цепь усилителя, к которой подключается нагрузка, называют выходной цепью или выходом усилителя.

Усилители электрических сигналов (далее просто усилители), применяются во многих областях современной науки и техники. Особенно широкое применение усилители имеют в радиосвязи и радиовещании, радиолокации, радионавигации, радиопеленгации, телевидении, звуковом кино, дальней проводной связи, технике радиоизмерений, где они являются основой построения всей аппаратуры.

Кроме указанных областей техники, усилители широко применяются в телемеханике, автоматике, счетно-решающих и вычислительных устройствах, в аппаратуре ядерной физики, химического анализа, геофизической разведки, точного времени, медицинской, музыкальной и во многих других приборах.


Типы усилителей


Усилители делятся на ряд типов по различным признакам. По роду усиливаемых электрических сигналов усилители можно разделить на две группы:

– усилители гармонических сигналов, предназначенные для усиления периодических сигналов различной величины и формы, гармонические составляющие которых изменяются много медленнее длительности устанавливающихся процессов в цепях усилителя.

– усилители импульсных сигналов, предназначенные для усиления непериодических сигналов, например непериодической последовательности электрических импульсов различной величины и формы.

По ширине полосы и абсолютным значениям усиливаемых частот усилители делятся на ряд следующих типов:

– усилители постоянного тока или усилители медленно меняющихся напряжений и токов, усиливающие электрические колебания любой частоты в пределах от низшей нулевой рабочей частоты до высшей рабочей частоты.

– усилители переменного тока, усиливающие колебания частоты от низшей границы до высшей, но неспособные усиливать постоянную составляющую сигнала.

– усилители высокой частоты (УВЧ), предназначенные для усиления электрических колебаний несущей частоты, например принимаемых приемной антенной радиоприемного устройства.

– усилители низкой частоты (УНЧ), предназначенные для усиления гармонических составляющих не преобразованного передаваемого или принимаемого сообщения.

Усилители низкой частоты характеризуются большим отношением высшей рабочей частоты к низшей, лежащим в пределах 10 - 500 для усилителей звуковых частот и превышающим 105 для некоторых типов видео усилителей. Усилители с высшей рабочей частотой порядка сотен килогерц и выше, одновременно имеющие большое отношение высшей рабочей частоты к низшей, обычно называются широкополосными усилителями.

Избирательные усилители усиливают электрические сигналы в очень узкой полосе частот.

Из трех типов транзисторных каскадов для усиления напряжения пригодны два: каскад с общей базой и каскад с общим эмиттером. Каскад с общим коллектором может быть применен в многокаскадных системах, однако непосредственного усиления напряжения такой каскад не дает и выполняет вспомогательную роль.

Для усиления напряжения звуковых частот наиболее пригоден каскад с общим эмиттером, так как он имеет более высокое входное и более низкое выходное сопротивления по сравнению с каскадом с общей базой.


Расчет каскада предварительного усиления


Принципиальная схема каскада


­­Принципиальная схема каскада предварительного усиления представлена на рис.1 приложения 1.


Выбор транзистора


Для резисторного каскада транзистор выбирают по трем параметрам: верхней граничной частоте f, величине тока покоя коллектора IK0, и наибольшему допустимому напряжению коллектора UКЭ доп.

Граничная частота передачи тока базы f должна более чем в 5 раз превышать заданную верхнюю частоту усилителя fв:

f5 fв = 107 Гц.

Ток покоя коллектора выбирается из условия

IК доп > IК0 > 1.5 Iн,

где

Iн = Uн / Rн = 667 мкА.

Напряжение питания усилителя Ек должно быть выбрано исходя из значения наибольшего допустимого напряжения коллектора, т.е. меньше 0.8 UКЭ доп.

Поставленным требованиям удовлетворяет транзистор КТ315Б. Его параметры:

– f = 250 Мгц

– IК доп = 100 мА >> 1.5 Iн = 1 мА

– UКЭ доп = 25 В. Зададимся ЕК = 12 В < 0.8UКЭ доп = 20 В.


Выбор режима работы транзистора по постоянному току и расчет номиналов элементов усилителя


Сначала по семейству выходных характеристик транзистора (рис.2 приложения 1) выберем рабочую точку. Для этого построим нагрузочную прямую по переменному току: выберем значение максимального тока коллектора IК макс таким образом, чтобы точка, соответствующая выбранной величине, располагалась по меньшей мере над пятью - шестью кривыми iK = f (UK) при iБ = const, приведенными в справочнике. Из этих соображений выбираем значение

IK макс =15 мА.

Значение максимального напряжения на коллекторе UK макс = ЕК. Ток IК0 можно взять равным половине IК макс:

IK0 = 0.5 IK макс = 8 мА.

Рассчитываем сопротивление в цепи эмиттера RЭ. Для этого прежде всего зададимся падением напряжения на нем:

U = 0.2 EК = 2.4 В,

Отсюда

RЭ = U/ IЭ0 U/ IK0 = 300 Ом.

Теперь с помощью выбранной рабочей точки определяем напряжение покоя между коллектором и эмиттером:

UКЭ0 = 5.5 В.

По входной характеристике (рис.3 приложения 1) находим: ток покоя базы, напряжение покоя между базой и эмиттером, и входное сопротивление каскада (по переменному току):

IБ0 = 0.1 В,

UБЭ0 = 0.47 В,

RВХ ОЭ RВХ ~ = 860 Ом.

Сопротивление в цепи коллектора RK рассчитываем аналогично RЭ, задавшись напряжением на нем:

U= EK – U– UКЭ0 = 4.1 В,

RK = U/ IK0 = 510 Ом.

Расчет делителя произведем, задавшись значением R2:

R2 = 10 Rвх ОЭ = 8.6 кОм,

Затем рассчитываем R1 с помощью следующего выражения:

(EК – (U – UБЭ0)) R2 Rвх

R1 = –––––––––––––––––––––– = 20 кОм,

(U – UБЭ0) (R2 + Rвх)

где

U + UБЭ0

Rвх = –––––––––– = 28.7 кОм.

IБ0

Сопротивление нагрузки цепи коллектора переменному току RK0 образовано параллельным соединением RН и RК и равно

1

RК~ = –––––––––– = 436 Ом.

1 1

–– + ––

RК RН

Максимальный ток нагрузки равен

UН

IНМ = –––– = 4.6 мА,

RК

масимальный входной ток каскада

IНМ 4.6

Iвх м = ––– = ––– = 0.09 мА,

мин 50

отсюда коэффициент усиления каскада по току


UН

КI = –––––– = 7.4.

RН Iвх м

Максимальное входное напряжение

Uвх м = Iвх м Rвх ОЭ = 0.077 В,

откуда получаем коэффициент усиления по напряжению

UН

KU = –––– = 26.

Uвх м

Для расчета разделительных конденсаторов Ср1 и Ср2 необходимо задаться коэффициентом частотных искажений на нижней рабочей частоте МНР, вносимых этим конденсатором, распределяя заданные допустимые искажения MН = 1.2 дБ между разделительным Ср и блокировочным СЭ конденсаторами. Пусть

МНР = МНЭ ­­= 0.6 дБ = 1.07 раза,

тогда

0.159

Ср1,2 –––––––––––––––––––– = 6 мкФ,

fн (RК + RН) МНР2 – 1

a ­­__________________

0.16 (1+SЭС RЭ)2 – МНЭ2

СЭ ––––––––––––––––––––––––– = 6000 мкФ,

fн RЭ МНЭ2 – 1

где

1 + макс

SЭС = ––––––––––– = 0.1 См,

Rист + Rвх ОЭ

где

Ri Rдел

Rист = –––––––– = 2.7 кОм,

Ri + Rдел

где, в свою очередь,

R1 R2

Rдел = –––––––– = 6 кОм.

R1 + R2

Теперь рассчитаем коэффициент частотных искажений на верхней рабчей частоте MВ

­­ _____________

MВ = 1 + ( 2 fВ В ) ;

здесь

В = С0 Rэкв ,

где

0.16

С0 Свх дин = ––––––– + СК (1 + КU) = 1.9 · 10–10 Ф,

f Rвх ОЭ

где СК для выбранного транзистора СК = 7 пФ. Далее

Rвх ОЭ Rист

Rэкв = –––––––––– = 0.65 кОм.

Rвх ОЭ + Rист

Отсюда значение В = 0.012мкс и MВ = 1.18, или в децибелах МВ =1.5 дБ, что соответствует поставленной задаче.


Расчет амплитудно-частотной характеристики каскада


Нашей задачей является выяснение поведения АЧХ каскада в его полосе пропускания и в прилегающих к ней областях. Диапазон охваченных расчетом частот простирается от 0.1 fВ до 3 fВ, т.е. от 2 Гц до 6 Мгц.

Эквивалентная схема каскада для расчета АЧХ на низких ( = 10 ... 10000 рад/с) частотах представлена на рис.4 приложения 1.

Коэффициент усиления каскада по напряжению

UН

KU = –––– ,

UВХ

где

UН = IН RН,

где

U

IН = ––––––––– ,

1

RН + ––––

jC2

где

U = iК RК = (SU1 – iн) RК.

Подставим это выражение в предыдущее и после несложных преобразований получим

jC2 S RК

Iн = ––––––––––––––––– U1.

jC2 (RК + RН) + 1

Теперь серией последовательных шагов найдем UВХ в зависимости от U1:

напрэжение на RЭ

IЭ S U1 + gвх U1

U = ––– = ––––––––––––,

gЭ 1

jCЭ + –––

RЭ

напряжение на Rдел

S + gвх

URдел = U1 + U= U1 + –––––––––––– U1,

1

jCЭ + –––

RЭ

ток делителя

iдел = URдел / Rдел

входной ток каскада

iвх = U1 gвх + iдел

теперь

iвх

Uвх = ––––– + URдел ;

jC2

откуда после подстановок iвх, URдел и серии преобразований получаем

[1 + jRЭСЭ + (S + gвх) RЭ] (1 + jC1 Rдел)

gвх + ––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Rдел (1 + jRЭСЭ)

Uвх = ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– U1.

jC1

Наконец, подставляем найденные Uвх и IН RН в формулу для КU, а затем, перейдя к численным значениям номиналов элементов и упростив полученное выражение, найдем модуль К в следующем виде:

­­ ­_______________

КU = (a2 + b2) / (c2 + d2) .

здесь

a = –0.11 2,

b = –0.19 3,

c = 137.3 – 1.56 2,

d = 73.9 – 0.0014 3.

График АЧХ каскада на низких частотах представлен на рис.7,8,9 приложения 1.


Эквивалентная схема каскада для расчета АЧХ на средних ( = 10000 ... 100000 рад/с) частотах представлена на рис.5 приложения 1.


Коэффициент усиления каскада по напряжению

UН

KU = –––– ,

UВХ

где

UН = S UВХ (RК || RН).

Подставляя последнее выражение в формулу для КU, получим

S RК RН

KU = –––––––– = 140.

RК + RН

Таким образом, мы видим, что на средних частотах заданного диапазона коэффициент усиления по напряжению не зависит от частоты и равен 140.

График АЧХ каскада на низких частотах представлен на рис.10 приложения 1.


Эквивалентная схема каскада для расчета АЧХ на высоких ( = 105 ... 4·107 рад/с) частотах представлена на рис.6 приложения 1.

Коэффициент усиления каскада по напряжению

UН

KU = –––– .

UВХ

Ток в цепи коллектора

h21Э I1 = iCвых + i+ i+ i,

или

h21Э I1 = UН (gCвых + g+ g+ g),

откуда

h21Э I1

UН = ––––––––––––––––––– .

gCвых + g+ g+ g


Здесь ток I1 можно представить в виде

I1 = UВХ gвх ,

а, следоваательно,


h21Э gвх

КU = ––––––––––––––––––– .

gCвых + g+ g+ g

Здесь

gCвых + g = j (Cвых + Сн),

где Cвых = СК = 7 пф, а Сн = 50 пф,

1

gн = –– ,

RН

следовательно


h21Э gвх

КU = ––––––––––––––––––––––– .

1 1

j (Cвых + Сн) + –– + ––

RН RК


Подставляя численные значения номиналов и находя модуль коэффициента усиления, имеем

­­ ­________

КU = a / (b2 + c2) ,

где

а = 320,

b = 2.29,

c = 0.57 · 107 .

Из полученного выражения легко видеть, что при увеличении частоты коэффициент усиления падает, что и изображено на рис 11,12 приложения 1 (АЧХ каскада на высоких частотах).


Расчет частотной характеристики каскада с элементом ВЧ коррекции


Для поднятия АЧХ каскада на высоких частотах в цепь коллектора транзистора вводят элемент ВЧ коррекции в виде дросселя с индуктивностью L. В нашем случае необходимо ввести L = 0.01 мГн.

Схема такого каскада представлена на рис.1 приложения 2.

Расчет резистивного каскада с вышеупомянутыми изменениями в целом аналогичен расчету каскада без коррекции для высоких частот (см. п. 2.2), за исключением того, что в выражение для проводимости коллекторной ветви схемы будет входить кроме RК также еще и сопротивление дросселя, зависящее от частоты: jL.

Эквивалентная схема для нижеследующего расчета представлена на рис.2 приложения 2.

Итак, коэффициент усиления каскада по напряжению

h21Э gвх

КU = ––––––––––––––––––– .

gCвых + g+ g+ g


Здесь

gCвых + g = j (Cвых + Сн),

где Cвых = СК = 7 пф, а Сн = 50 пф,

1

gн = –– ,

RН

а

1

gк = –––––––––,

RК + jL

Подставляя выражения для проводимостей в выражение дла КU, а затем приведя получившееся выражение к стандартному виду, имеем:

h21Э gвх

KU = ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––.

j [ (Cвых + Сн) – L / (RК2 + 2 L2)] + 1 / RН + RК / (RК2 + 2 L2)

Отсюда, подставив значения констант и упростив полученне выражение, найдем модуль коэффициента усиления каскада по напряжению в виде

­­ ­________

КU = a / (b2 + c2) ,

где

а = 320 · 10–3,

1

b = 3.33 · 10–4 + ––––––––––––––––––––,

510 + 1.96 · 10–132

10–5

с = 4 · 10–10 – –––––––––––––––––.

2.6 · 10–5 +10–102

Полученная зависимость коэффициента усиления от частоты представлена на одном рисунке (рис.3,4 приложения 2) с АЧХ каскада без коррекции. Рисунок наглядно показывает преимущества каскада с коррекцией перед каскадом без коррекции – АЧХ каскада остается линейной далеко за пределами заданной верхней граничной частоты.


Расчет компенсационного стабилизированного источника напряжения компенсационного типа


Для нормальной работы усилителя на него необходимо подавать устойчивое постоянное напряжение питания. Так как для реализации этого условия простого выпрямителя переменного напряжения недестаточно, между последним и усилительным устройством ставят стабилизатор напряжения, который сглаживает пульсации напряжения питания, тем самым обеспечивая корректную работу усилительного устройства.

Компенсационный стабилизатор напряжения представляет собой управляемый делитель входного напряжения, состоящий из сопротивления нагрузки и регулирующего элемента, работающего в линейном (усилительном) режиме. Выходное напряжение стабилизатора сравнивается с эталонным (опорным) и возникающий при этом сигнал рассогласования усиливается усилителем и воздействует на регулирующий элемент стабилизатора таким образом, чтобы выходное напряжение стремилось достичь эталонного уровня.

Принципиальная схема компенсационного стабилизатора напряжения приведена на рис.1 приложения 3.

Исходные параметры стабилизатора следующие:

– нестабильность входного напряжения aвх...................................0.15

– нестабильность выходного напряжения авых...............................0.001

– выходное напряжение Uвых, В.......................................................12


Максимальный выходной ток Iвых есть сумма токов делителя и коллектора, т.е.

EК

Iвых = Iдел + IК0 = ––––––– + IК0 = 8.4 мА,

R1 + R2

или, с запасом,

Iвых = 10 мА.

Входное напряжение стабилизатора выберем из условия

UвхUвх > Uвых + Uвых ,

или

Uвх (1 – aвх) > Uвых (1 + авых),

или, подставив числа,

Uвх > 14.2 В.

Выберем значение входного напряжения с запасом:

Uвх = 18 В.

Далее, максимальное напряжение эмиттер-коллектор транзистора VT1

UКЭ1макс = Uвх + Uвх – Uвых + Uвых = 8.7 В.

Выберем транзистор VT1 таким же, как и транзистор усилителя: КТ315Б. Для него

UКЭ1макс = 8.7 В < UКЭ макс доп = 25 В,

а

IК1 Iн макс = 10мА < IК доп = 100мА.

Выберем опорный стабилитрон из соображений, что напряжение на нем должно быть меньше минимального выходного напряжения стабилизатора:

Uоп < UвыхUвых .

Выбираем стабилитрон КС168А, т.к. его опорное напряжение – 6.8 В – удовлетворяет поставленному условию. Теперь выберем транзистор VT2, задавшись максимальным напряжением коллектор-эмиттер:

UКЭ2макс = Uвых макс – Uоп = Uвых + Uвых – Uоп = 5.2 В.

Из соображений технологической простоты и стоимости выберем транзистор таким же, как и предыдущий – КТ315Б – так как он удовлетворяет поставленному условию.

Номиналиный ток стабилитрона Iст. ном = 20мА. Зададимся IЭ2 = 10 мА, тогда

| Uвых – Uоп |

R2 = –––––––––––– = 0.51 кОм,

Iст. ном – IЭ2

а

| Uвх – Uн макс|

R1 = ––––––––––––– = 0.6 кОм.

IБ1 макс – IК2

Здесь

Iн макс

IБ1 макс = ––––––– = 0.2 мА.

1 + 1

Теперь рассчитаем сопротивления делителя R3R4R5 .

| Uвых мин – Uоп |

R3 = ––––––––––––– = 1.8 кОм,

Iдел

где

IК2

Iдел = 15...20 ––– = 3мА;

2

далее,


| Uвых макс – Uоп |

R4 = ––––––––––––– = 1.8 кОм,

Iдел

а

| Uоп |

R5 = –––––––– = 1.8 кОм.

Iдел


Расчет выпрямителя


Выпрямитель источника напряжения строится по схеме, и изображенной на рис. 2 приложения 3. Трансформатор Т понижает напряжение сети до 18 В, диоды V1-V4, включенные по мостовой схеме, выпрямляют это напряжение, а конденсатор фильтра Cф сглаживает его пульсации.


Нагрузкой выпрямителя является стабилизатор напряжения питания усилителя, отсюда имеем исходные параметры для расчета выпрямителя:

Uн = 18 В,

Iн макс = 0.1 А.

Далее, зная ток нагрузки, определяем максимальный ток, текущий через каждый диод выпрямительного моста:

IVD = 0.5 · А · Iн max = 0.12 А

Здесь А ~ 2.4.

Т. о., для выпрямителя можно использовать диоды серий Д7, Д226, Д229 с любыми буквенными обозначениями, поскольку их средний выпрямленный ток и обратное напряжение значительно больше расчетных.

Выбираем диоды Д226Б.


Обратное напряжение диодов должно быть в 1.5 раза больше напряжения источника питания:

Uобр = 1.5 · Uн = 27 В


Емкость фильтрующего конденсатора определяют по формуле:

Iн

Сф = 3200 · ––––––––– [мкФ],

(Uн · Kп )

где Kп – коэффициент пульсаций выпрямленого напряжения – обычно берется равным 0.01, откуда

Сф = 2000 мкФ.

Номинальное напряжения конденсатора Сф берем равным 25В.

Теперь произведем электрический расчет трансформатора блока питания. Габаритная мощность трансформатора

PГ = UН IН / = 2.25 Вт.

Здесь = 0.8 – коэффициент полезного действия трансформатора. Им мы задаемся.

Далее, площадь сечения сердечника составит

–––

S = 1.2 PГ = 1.8 см.

Легко видеть, что в данном случае имеет смысл использовать магнитопровод с минимальной площадью сечения сердечника, поэтому принимаем магнитопровод УШ15x15 (площадь поперечного сечения принимается равной 2,25 см2).

Далее, рассчитываем число витков на 1 вольт:

k

n = –– = 18,

S

где k берется равным 40. Теперь число витков первичной обмотки

WI = UI · n = 3960,

а вторичной

WII = UI · n = 324.

Ток первичной обмотки

PГ

II = ––– = 8.2 мА.

UI

Выберем для обеих обмоток провод ПЭВ-2. Диаметр провода первичной обмотки

––

dI = p II = 0.06 мм,

где p = 0.69 для выбранного типа провода. Диаметр провода вторичной обмотки

––

dII = p III = 0.1 мм.

Таким образом, для первичной и вторичной обмоток трансформатора можно использовать провод диаметром 0,1…0,12 мм.


Заключение

В результате выполнения курсового задания я разобрался в принципах работы усилителя электрических сигналов, научился рассчитывать резисторный каскад предварительного усиления, частотные характеристики такого каскада, а также транзисторный стабилизатор напряжения.


Список литературы


1. Бурин Л. И., Васильев В. П., Каганов В. И. под редакцией Линде Д. П. Справочник по радиоэлектронным устройствам; том 2. – М.: Энергия. 1978. –440 с.

2. Гершунский Б. С. Расчет основных электронных и полупроводниковых схем на транзисторах. – К.: Изд. Киев ун-та. 1968. –422 с.

3. Изюмов Н. М., Линде Д. П. Основы радиотехники, 2-е издание, переработанное. – М.-Л.: Энергия. 1965. –480 с.

4. Лавриненко В. Ю. Справочник по полупроводниковым приборам; 8-е издание, переработаное. – К: Техніка. 1977. –376 с.

5. Редзько К. В., Досычев А. Л. Сборник задач и упражнений по радиоприемным устройствам. – М.: Высшая школа. 1981. –296 с.

6. Скаржепа В. А., Новацкий А. А., Сенько В. И. Электроника и микроэлектроника: лабораторный практикум. – К.: Высшая школа. 1989. –297 с.

7. Терещук Р. М., Терещук К. М., Седов С. А. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя, 4-е издание, стереотипное. – К.: Наукова думка 1989. –800 с.

8. Терещук Р. М., Терещук К. М., Чаплинский А. Б., Фукс Л. Б., Седов С. А. Малогабаритная радиоаппаратура: Справочник радиолюбителя, 3-е издание, переработанное и дополненое. – К.: Наукова думка. 1975. –600 с.

9. Усатенко С. Т., Каченюк Т. К., Терехова М. В. Графическое изображение электрических схем: Справочник. – К.: Техника. 1986. –120 с.

10. Цыкин Г. С. Электронные усилители, 3-е издание, дополненое. – М.: Связь. 1965. –512 с.

11. Цыкина А. В. Усилители. – М.: Связь. 1972. –360 с.

12. Беляев С.В., Кабызев Г.Н. Усилительные устройства. –М.: МВГУ, 1977, - 98 с.

13. Фишер Дж.Э., Гетланд Х.Б. Электроника от теории к практике. - М.: Энергия, 1980, - 398 с.

14. Борисов В.Г. Кружок радиотехнического конструирования. - М.: Просвещение, 1990, - 224 с.

15. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. - М.: Радио и связь, 1985, - 488 с.

16. Скаржепа В.А. и др. Электроника и микросхемотехника. Лабораторный практикум. - К.: Вища школа, 1989, - 279 с.



Приложение 1

Рис.1. Принципиальная схема усилительного каскада


Рис.2. Выходная характеристика транзистора КТ315Б.



Рис.3. Входная характеристика транзистора КТ315Б.



Рис.4. Эквивалентная схема каскада для расчета АЧХ на низких частотах.



Рис.5. Эквивалентная схема каскада для расчета АЧХ на средних частотах.



Рис.6. Эквивалентная схема каскада для расчета АЧХ на высоких частотах.



Рис 7. АЧХ каскада в диапазоне 10 ... 100 рад/с.



Рис 8. АЧХ каскада в диапазоне 100 ... 1000 рад/с.



Рис 9. АЧХ каскада в диапазоне 103 ... 104 рад/с.



Рис 10. АЧХ каскада в диапазоне 104 ... 105 рад/с.



Рис 11. АЧХ каскада в диапазоне 105 ... 2 · 106 рад/с.



Рис 12. АЧХ каскада в диапазоне 2 · 106 ... 4 · 107 рад/с.


Приложение 2

Рис.1. Принципиальная схема усилительного каскада с элементом ВЧ коррекции.


Рис.2. Эквивалентная схема каскада для расчета АЧХ на высоких частотах.



Рис 3. АЧХ каскада с коррекцией и без коррекции в диапазоне 105 ... 2 · 106 рад/с.



Рис 4. АЧХ каскада с коррекцией и без коррекции в диапазоне 2 · 106 ... 4 · 107 рад/с.


Приложение 3



Рис.1. Принципиальная схема стабилизатора напряжения питания



Рис.2. Принципиальная схема выпрямителя


Спецификация 1

Усилительный каскад



Обозначение


Наименование


Кол-во


Примечание




Резисторы




Rэ

МЛТ - 0.125 - 300 5%

1

Rк

МЛТ - 0.125 - 510 5%

1

R1

МЛТ - 0.125 - 20к 10%

1

R2

МЛТ - 0.125 - 8к6 10%

1


Конденсаторы




Ск

К 50 - 6 - 15 - 6F

2

Сэ

К 50 - 6 - 15 - 6000F

1


Транзисторы




VT КТ315Б 1

Спецификация 2

Стабилизатор напряжения



Обозначение


Наименование


Кол-во


Примечание




Резисторы




R1

МЛТ - 0.125 - 600 5%

1

R2

МЛТ - 0.125 - 510 5%



R3,R4

МЛТ - 0.125 - 1к8 5%

2

R5

МЛТ - 0.125 - 2к2 5%

1


Диоды




VD1

КС168А 1


Транзисторы




VT1,VT2

КТ315Б 2

Спецификация 3

Источник питания



Обозначение


Наименование


Кол-во


Примечание




Конденсаторы




Сф

К 50 - 6 - 25 - 2000F

1


Диоды




V1,V2,V3,V4

Д226Д 4

15


Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений22:26:06 18 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
13:32:32 24 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Резисторный каскад предварительного усиления на биполярном транзисторе
Аналоговые перемножители и напряжения
содержание Введение 1 Способы построения аналоговых перемножителей 1.1 Логарифмическое суммирование 1.2 Перемножители на основе управляемых ...
Токи коллекторов транзисторов VT2 и VT5, протекая через p-n переходы транзисторов VT1 и VT4, создают на них падения напряжения, разность которых является входным напряжением ...
Напряжение с выходов двух операционных усилителей (ОУ) выделяется на резисторе R. Если пренебречь базовыми токами транзисторов, то весь преобразованный ток течет в их коллекторы:
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: дипломная работа Просмотров: 3078 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 1 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать
Электронные цепи и приборы (шпаргалка)
1. Зонная модель полупроводника. К полупроводникам (ПП) относятся вещества, занимающие по величине удельной электрической проводимости промежуточное ...
При работе транзистора совместно с нагрузкой , включенной в цепь коллектора, напряжение источника питания Ек распределяется между нагрузкой и переходом коллектор-эмиттер (Uкэ):
Для усилительных и генераторных транзисторов помимо граничной частоты обычно приводятся постоянная времени цепи обратной связи ѭк при заданных напряжении Uкб, токе Iэ и частоте f ...
Раздел: Рефераты по радиоэлектронике
Тип: шпаргалка Просмотров: 2557 Комментариев: 3 Похожие работы
Оценило: 1 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать
Изучение режимов работы диодов и транзисторов в электронных схемах
Overview Лист2 Лист3 Sheet 1: Лист2 Ход лабораторной работы: 1 Исследование работы однополупериодной и двухполупериодной схемы выпрямителя при ...
1. Подавая на вход схемы синусоидальный сигнал с частотой fc=2кГц (средняя частота для усилителя) и напряжением Uг = 35 мВ, для каждого из усилительных каскадов ОЭ, ОБ, ОК провести ...
От положения рабочей точки транзистора усилительного каскада зависят параметры транзистора, а следовательно, и параметры усилителя, такие, например, как коэффициент усиления по ...
Раздел: Рефераты по радиоэлектронике
Тип: реферат Просмотров: 3352 Комментариев: 5 Похожие работы
Оценило: 6 человек Средний балл: 3.5 Оценка: 4     Скачать
Синхронные машины. Машины постоянного тока
Синхронные машины. Машины постоянного тока Учебное пособие 1. Синхронные машины 1.1 Принцип действия синхронной машины Статор 1 синхронной машины (рис ...
В двигательном режиме, когда к якорю подводится питание от источника постоянного тока и он преобразует электрическую энергию в механическую, коллектор со щетками можно ...
... диода Д и индуктивности L. В период времени ѭ, когда электронный ключ замкнут (транзистор или тиристор открыт), питающее напряжение U подается полностью на якорь двигателя, и его ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: учебное пособие Просмотров: 52509 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 3 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать
Лекции по твердотельной электронике
Московский энергетический институт (технический университет) ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Конспект лекций Москва, 2002 г. Содержание Лекция 1 5 1 ...
Рассмотренные процессы инжекции и собирания носителей коллектором не зависят от схемы включения, соответственно и рассмотренные режимы - активный, насыщения и отсечки могут иметь ...
Таким образом возрастает с увеличением коллекторного напряжения ( пропорционально =Uкб) и уменьшается при увеличении тока эмиттера (соответственно и тока коллектора), т.е. при ...
Раздел: Рефераты по радиоэлектронике
Тип: реферат Просмотров: 12125 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 2 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать
Теория
Введение Умение решать сложные научно-технические задачи основная функция современного инженера электронной техники. Научиться решать такие задачи ...
2. Схема на транзисторе, включенном по схеме с ОЭ, является лучшим усилителем мощности, так как в ней происходит усиление и по току и по напряжению.
В режиме глубокого насыщения, когда напряжения на транзисторе становится практически равным нулю (Uкэ 0,05 0,1), ток в цепи коллектора ограничивается только сопротивлением ...
Раздел: Рефераты по радиоэлектронике
Тип: реферат Просмотров: 2293 Комментариев: 8 Похожие работы
Оценило: 6 человек Средний балл: 2.2 Оценка: 2     Скачать
Анализ и моделирование биполярных транзисторов
8. Работа биполярного транзистора на высоких частотах. С повышением частоты усиление, даваемое транзисторами, снижается. Имеются две главные причины ...
Таким образом, в идеализированном транзисторе ток коллектора и напряжение эмиттер-база при определенном значении тока не зависят от напряжения, приложенного к коллекторному ...
При определении параметров обычно измеряют обратные токи коллектора (всегда) и эмиттера (при необходимости) в специальных схемах для транзисторов - усилителей, работающих в ...
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: реферат Просмотров: 4811 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать
Модернизация релейной защиты на тяговой подстанции Улан-Удэ на базе ...
Иркутский Государственный Университет Путей Сообщения Пояснительная записка к дипломному проекту ДП.ЭЖТ.190401.ПЗ Модернизация релейной защиты на ...
В этом случае блокируются выходные каскады усилителей и на выходе РЕТОМа отсутствуют токи и напряжения;
Программа предназначена для настройки коэффициентов усиления каналов тока и напряжения при известной нагрузке и известном токе и напряжении, коррекции измерительных входов (АЦП ...
Раздел: Рефераты по транспорту
Тип: дипломная работа Просмотров: 8577 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Все работы, похожие на Реферат: Резисторный каскад предварительного усиления на биполярном транзисторе (1791)

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(151366)
Комментарии (1844)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru