Розрахунок підсилювача на дискретних елементах

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ
СХІДНОУКРАЇНСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ
ім. ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

(М. Сєвєродонецьк)

ФАКУЛЬТЕТ КОМП'ЮТЕРНОЇ І ЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ

КАФЕДРА ЕЛЕКТРОННИХ АПАРАТІВ

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

До КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ НА ТЕМУ:
«Розробка схеми підсилювача низької частоти на дискретних елементах»
__________________________________________________________________
Студент групи _РЕА-27з Суптеліна Марина Владіміровна_ (_________)
Керівник проекту Зотов Олексій Васільевіч_______ (__________)

КОНСУЛЬТАНТИ

Зотов Олексій Васільевіч__________ (____________________)
_____________________________________ (____________________)
______________________________________ (____________________)
Завідувач кафедрою ЕА _________________________ (М. І. ХІЛЬ)

Сєвєродонецьк

2009р

ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ
СХІДНОУКРАЇНСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ
ім. ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

(М. Сєвєродонецьк)

_____________________________________________________________
(Найменування вищого навчального закладу)
Факультет: КОМП'ЮТЕРНОЇ І ЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ Кафедра: ЕЛЕКТРОННИХ АПАРАТІВ
Спеціальність ________________________________________________
ЗАТВЕРДЖУЮ:
Зав. кафедрою електронних апаратів
____________________Хіль М.І._
«_______»___________________ 200 ____ р.
З А Д А Н Н Я

НА КУРСОВИЙ ПРОЕКТ (РОБОТУ) СТУДЕНТА

Суптеліна Марина Володимирівна
(Прізвище, ім'я, по батькові)
1. Тема проекту (роботи) «Розробити схему підсилювача низької частоти на дискретних елементах »___________________________________________________________________________________________________________________________
затверджена наказом по інституту від «____» _________________ 200 ___р. № ___________
2. Термін здачі студентом закінченого проекту (роботи) ________20.05.2009_____________
3. Вихідні дані до проекту (роботи): U вх = 25мВ, R вх> 2000 Ом, R н = 800 Ом, f н = 20 Гц, f в = 16 кГц, К u> 130, М н = 1,1 _____________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік які підлягають розробці питань)
Введення.
1. Аналіз існуючих схемних рішень.
2. Розрахунок схеми електричної принципової підсилювача низької частоти.
3. Вибір елементної бази.
4. Висновок.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов'язкових креслень)
1. Схема електрична принципова ЕП.
2. Відомість комплектуючих ВК.
6. Консультанти по проекту (роботі), із зазначенням які до них розділів проекту
Розділ
Консультант
Підпис, дата
Завдання видав
Завдання прийняв
7. Дата видачі завдання ________________________________________
Керівник __________________ Зотов А.В.
(Підпис)
Завдання прийняв до виконання __________________ Суптеліна М.В.
(Підпис)

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН

№ п / п
Найменування етапів дипломного проекту (роботи)
Термін виконання етапів проекту (роботи)
Примітка
1
Підбір літератури за темою проекту
1 тиждень
2
Вивчення літературних джерел
2 тиждень
3
Написання введення
3 тиждень
4
Написання розділу "Аналіз схемних рішень"
4 тиждень
5
Виконання розрахунків УНЧ
5-й тиждень
6
Вибір елементної бази
6-й тиждень
7
Виконання графічної частини
7 тиждень
8
Оформлення курсового проекту
8 тиждень

Студент Суптеліна М.В. ______________________________

(Підпис)

Керівник проекту Зотов А.В. ______________________________

(Підпис)

ВСТУП
Підсилювачі електричних сигналів - це електронні пристрої, призначені для посилення або підвищення потужності вхідних сигналів за рахунок енергії джерела живлення. За характером зміни сигналу в часі підсилювачі бувають постійного і змінного струму. Підсилювачі постійного струму підсилюють сигнали в смузі частот, починаючи з нульової частоти. Підсилювачі змінного струму поділяються на підсилювачі низької та високої частоти.
Підсилювачі низької частоти (УНЧ) призначені для посилення безперервних періодичних сигналів, частотний спектр яких лежить в межах від десятків герц до десятків кілогерц. Сучасні УНЧ виконуються переважно на біполярних і польових транзисторах в дискретному або інтегральному виконанні.
Призначення УНЧ в кінцевому підсумку полягає в отриманні на заданому опорі кінцевого навантажувального пристрою необхідної потужності підсилюється сигналу.
Як джерело вхідного сигналу УНЧ можуть використовуватися різні пристрої, такі як мікрофон, звукознімач, фотоелемент, термопара, детектор і т.д. Типи навантажень також дуже різноманітні. Ними можуть бути гучномовець, вимірювальний прилад, що записує головка і т.д.
Характерною особливістю сучасних електронних підсилювачів є велика різноманітність схематичних рішень, завдяки яким вони можуть бути реалізовані в сучасній техніці. Серед цього різноманіття можна виділити найбільш типові схеми, які містять ланцюги і елементи, які найчастіше зустрічаються в підсилювальних пристроях незалежно від їх функціонального призначення.
Основним кількісним параметром підсилювача є коефіцієнт посилення. У залежності від функціонального призначення підсилювача розрізняють коефіцієнти підсилення по напрузі До U, по струму K I або потужності K P.
Коефіцієнти підсилення часто виражаються в логарифмічних одиницях - децибелах.
Підсилювач може складатися з одного або декількох каскадів. Для багатокаскадних підсилювачів його коефіцієнт посилення дорівнює добутку коефіцієнтів підсилення окремих його каскадів: К = К 1 · К 2 · .... · До п.
Транзистор можна включити в підсилювальний каскад трьома способами: за схемою із загальною базою, за схемою з загальним емітером і за схемою з загальним колектором.
Підсилювальний каскад, зібраний по схемі із загальною базою (ПРО), володіє малим вхідним опором і великим вихідним опором. Низька вхідний опір каскаду з ПРО, є його суттєвим недоліком. Між такими каскадами слід включати спеціальні согласующие пристрою, що обмежує застосування даної схеми в підсилювальних пристроях.
Особливістю схеми з загальним емітером є те, що вхідним струмом в ній виступає малий за величиною струм бази. Тому вхідний опір каскаду з загальним емітером вище, ніж вхідний опір каскаду з ПРО. Вихідний опір у схемі з загальним емітером також досить велике. Це дозволяє в многокаскадной підсилювачі обійтися без спеціальних погоджувальних пристроїв між каскадами. Тому схема з загальним емітером є найбільш поширеною.
Вхідний опір схеми із загальним колектором дуже велике, а вихідний, навпаки, мало і становить лише десятки або сотні Ом. Тому каскад із загальним колектором не дає посилення сигналу за напругою і має порівняно невеликий коефіцієнт підсилення по потужності. Каскад із загальним колектором застосовується в основному для узгодження опорів між окремими каскадами підсилювача.
Вихідні каскади підсилювачів будуються за однотактной або двотактної схемами, які істотно відрізняються один від одного. Двотактний каскад віддає вдвічі більшу потужність, ніж однотактний, має трансформатор без постійного підмагнічування і допускає в кілька разів більшу пульсацію джерела живлення. Крім того, двотактний каскад характеризується більш високим ККД.
Трансформаторні вихідні каскади застосовуються, якщо опір навантаження підсилювача значно відрізняється від найбільш вигідного опору навантаження вихідного каскаду. У цьому випадку досягається максимальний ККД при допустимих лінійних викривлення.
У тих випадках, коли заданий коефіцієнт підсилення або інші параметри неможливо отримати на одному каскаді застосовується багатокаскадні схеми. Число каскадів підсилювача вибирається залежно від величини вхідного сигналу, вихідного і необхідного коефіцієнта підсилення.
На основі проведеного аналізу вибираємо трьохкаскадні підсилювач. Перший каскад - емітерний повторювач, другий, третій - однокаскадний підсилювач на біполярному транзисторі з загальним емітером, що дозволяє досягти необхідного коефіцієнта посилення, використовуючи при цьому можливе найменшу кількість радіоелементів, що знизить вартість виробу і зменшить ймовірність виходу його з ладу.
У цьому курсовому проекті буде розроблено схему підсилювача низької частоти на дискретних елементах.

1. АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ СХЕМНЕ РІШЕНЬ
У даному курсовому проекті необхідно розробити підсилювач низької частоти.
Підсилювачі змінного напруги по увазі виконання бувають: апериодические та резонансні.
У апериодических підсилювачів як навантаження колектора застосовується опір. У них відсутні резонансні ланцюга.
У резонансних підсилювачах на вході і в навантаженні використовується паралельні, рідше послідовні LC-контура.
Резонансні підсилювачі по ширині смуги пропускання частот діляться на резонансні, смугові, широкосмугові.
Однокаскадний підсилювач на біполярному транзисторі з загальним емітером відноситься до апериодическим підсилювачів (рис.1).

Малюнок 1. Однокаскадний підсилювач на транзисторі з загальним емітером.
R д1 R k + E k
    C p 2
VT U вих
R вх З р1
R4
U вх Rе Се
У ньому застосовується метод подачі зміщення на підсилювальний транзистор з допомогою постійної напруги бази. Цей метод має як достоїнствами, так і недоліками. Він передбачає застосування на вході підсилювального каскаду дільника напруги. Дільник складається з двох опорів R д1 і R4 (рис.1). Цей метод подачі зміщення забезпечує високу стабільність положення робочої точки і відповідно стабільний коефіцієнт підсилення. Однак наявність опору R4 призводить до значного зниження вхідного опору, тому ці каскади з таким зміщенням рідко використовуються на вході підсилювача, так як стабільність робочої точки у вхідних каскадах не має істотного значення з-за малого вхідного сигналу, а потрібно великий вхідний опір, що цей каскад забезпечити не може.
Для вхідних каскадів застосовується другий спосіб подачі зміщення на базу постійним струмом бази (рис.2).
Перевагою цього методу є більш високий вхідний опір, менша кількість використовуваних деталей. Недоліками є менша стабільність положення робочої точки, але для каскадів з малим вхідним напругою це не принципово.
При зміні температури навколишнього середовища положення робочої точки транзистора змінюється, що приводить до його замикання. Для ліквідації цього паразитного явища використовуються схеми стабілізації положення робочої точки:
- Емітерна стабілізація;
- Колекторна стабілізація.
Емітерна стабілізація полягає в установці в емітерний ланцюга транзистора опору Rе і ємності Се.


Малюнок 2. Подача зміщення постійним струмом бази
+ E k
R б   R k
C p2
C p1
VT
R вх
U вх
Rе Се
Колекторна стабілізація виконується за наступною схемою:

Малюнок 3. Колекторна стабілізація
+ E k
R б1 R б2 R k З р2
З р1 U вих
U вх VT
C б
Колекторна стабілізація простіше, ніж емітерна, проте має менший діапазон стабілізації струму, тому застосовується рідше.
Схема підсилювача із загальним колектором (емітерний повторювач) (рис. 4) часто застосовується в якості вхідного каскаду підсилювачів. У цієї схеми колектор через дуже малий внутрішній опір джерела живлення практично приєднаний до корпусу, тобто на "землю". Напруга на базі U бо = U ​​вх-U вих отже у цього каскаду є глибока ООС, тому коефіцієнт посилення по струму дуже великий. Фаза вихідної напруги суворо збігається з фазою вхідного напруги.
До переваг цієї схеми можна віднести:
- Високий коефіцієнт посилення по струму;
- Високий вхідний опір (з-за впливу глибокої зворотного зв'язку);
- Низький вихідний опір;

Малюнок 4. Емітерний повторювач
+ Е до
R б
З р1
VT
C р2
U вх
Rе U вих
У тих випадках, коли заданий коефіцієнт підсилення або інші параметри неможливо отримати на одному каскаді застосовується багатокаскадні схеми. Число каскадів підсилювача вибирається залежно від величини вхідного сигналу, вихідного і необхідного коефіцієнта підсилення.
Загальний коефіцієнт посилення розподіляється по каскадам за наступною формулою K uj = К 1 · К 2 · ... · Кn, де n - число каскадів, Кn - зразковий коефіцієнт одного каскаду.
Розподіл коефіцієнтів підсилення по каскадам представляє собою итерационную процедуру.
На основі проведеного аналізу вибираємо трьохкаскадні аперіодичний підсилювач рис.5.
Перший каскад цього підсилювача виконаний за схемою емітерного повторювача, другий і третій - однокаскадний підсилювач на біполярному транзисторі з загальним емітером і емітерний стабілізацією, що дозволяє досягти необхідного коефіцієнта посилення, необхідної стабілізації робочої точки транзистора, використовуючи при цьому можливе найменшу кількість радіоелементів, що знизить вартість вироби і зменшить ймовірність виходу його з ладу.

Малюнок 5. Трьохкаскадні аперіодичний підсилювач
+ Eк
R1 R3 R6 R7 R10
С6
С1 VT1 C2 VT2 C4 VT3 R н
U вих
U вх
R2 R4 R5 C3 R8 R9 C5

2. РОЗРАХУНОК СХЕМИ Підсилювачі низької частоти
Необхідно розробити підсилювач низької частоти з такими параметрами:
· Напруга вхідного сигналу U вх = 25 мВ;
· Вхідний опір підсилювача R вх> 2000 Ом;
· Коефіцієнт посилення по напрузі До U> 130;
· Опір навантаження підсилювача R н = 800 Ом;
· Нижня частота смуги пропускання f H = 20 Гц;
· Верхня частота смуги пропускання f B = 16 кГц;
· Коефіцієнт нелінійних спотворень М н = 1,1
Попередній розрахунок
Розрахуємо потужність сигналу на вході підсилювача:
Р вх = U 2 вх / 4 R р, (2.1)
де U вх - діюче значення напруги джерела сигналу
R г - внутрішній опір джерела сигналу
Р вх = (25.10 -3) 2 / 4.800 = 0,000000195 Вт
Розрахуємо потужність сигналу на виході підсилювача:
Р вих = U 2 вих. M / 2 R н, (2.2)
Вихідна напруга можна розрахувати за формулою:
U вих. M = U вх √ 2 · K U (2.3)
U вих. M = √ 2 · 25.10 -3 · 130 = 4,59 В

Підставимо у формулу 2.2 знайдемо потужність на виході
Р вих = 4,59 2 / 2.800 = 0,013 Вт = 13 мВт.
Коефіцієнт посилення по потужності розрахуємо за формулою:
К Р заг = Р вих / Р вх (2.4)
К Р заг = 0,013 / 0,000000195 = 66666,6
К Р заг дБ = 10lg К Р заг (2.5)
К Р заг дБ = 10lg66666, 6 = 48,24 дБ
Визначаємо орієнтовно число каскадів і складаємо структурну схему підсилювача:
m = К Р заг дБ / 20 (2.6)
m = 48,24 / 20 = 2,4
отримане значення округляємо до найближчого цілого числа в бік збільшення, і приймаємо кількість каскадів рівне 3.
Попередньо вибираємо схему вихідного каскаду, тип підсилювальних приладів та орієнтовну величину коефіцієнта підсилення.
Розрахуємо вихідна напруга підсилювача:
U вих = U вх · K U (2.7)
U вих = 130 · 25.10 -3 = 3,25 В
Розрахуємо напруга колекторного живлення підсилювача:
Е к = U бер + 2 · U вих +0,1 Е до (2.8)
Е к = (0,45 +2 · 3,25) / 0,9 = 7,72 В
Приймаються стандартне найближчим напруга - 9 В
Так, як 3 каскаду то розподіляємо загальний коефіцієнт підсилення по каскадам:
До U = K U 1 · K U 2 · K U 3 = 1.20.6, 5 = 130 (2.9)
Приймаються K U 1 <1, K U 2 ≥ 20, K U 3 ≥ 6,5.
2.1 Розрахунок вихідного каскаду
В якості вихідного каскаду вибираємо каскад із загальним емітером та зміщенням постійною напругою бази. Схема каскаду представлена ​​на рис. 6
+ E k
R7 R10 C 6
C4
VT3
R8 R9 C5 U вих


Малюнок 6 Вихідний каскад підсилювача
Використовуємо в цьому підсилювачі транзистор КТ315 А, так як його характеристики (таблиця 2.1) задовольняють висунутим вимогам.

Таблиця 2.1 Параметри біполярного транзистора КТ 315 А.
I k max, mA
U ке max, B
U k б, B
U ЕБ, B
P max, mBт
h 21 е.
U k, B
I k, mA
I k б 0, мкА
F гр, МГц
З к, пФ
100
20
10
5
150
30 .. 120
10
1
1
250
7
Проведемо динамічну характеристику транзистора КТ 315 А на його вихідний характеристиці
I КР = 5 мА, I бр = 0,1 мА, U Кер = 5 В, U бр = 0,45 В
Е к = 9 В.
· Розрахуємо опір навантаження колектора: R10
R10 = (Е к - U Кер) / I КР = (9-5) / 5.10 -3 = 800 Ом (2.10)
Виберемо найближчим стандартне опір: R10 = 820 Ом
· Розрахуємо рассеиваемую потужність на резисторі R10:
Р R 10 = R10 · I КР 2 = 820 · (5.10 -3) 2 = 0,0205 Вт (2.11)
Округлюємо знайдену потужність до найближчого стандартного значення Р R 10 = 0,125 Вт
Виберемо тип резистора - МЛТ.
· Розрахуємо опір R9, включене в ланцюг емітера для температурної стабілізації:
R9 = 0,1 Е к / I КР = 0,1 · 9 / 5.10 -3 = 180 Ом (2.12)
Приймаються R9 = 180 Ом
· Розрахуємо рассеиваемую потужність на резисторі R9:

Р R 9 = R9 · I КР 2 = 180 · (5.10 -3) 2 = 0,0045 Вт (2.13)
Округлюємо знайдену потужність до найближчого стандартного значення Р R 9 = 0,125 Вт
· Визначимо напругу зміщення і струм на базі за графіком
· Розрахуємо опір подільника:
R7 = (Е к - U бер - U R 9) / (I д + I б),
де (2.14)
U R 9 = I КР · R9 = 5.10 -3 · 180 = 0,9 В. (2.15)
I д = (2 ... 5) I б = 5.0, 1.10 -3 = 0,5 мА (2.16)
Тоді з 2.14 R7:
R7 = (9-0,45-0,9) / (0,5 +0,1) · 10 -3 = 12750 Ом
Приймаються найближче значення R7 = 13000 Ом або 13 кОм
· Розрахуємо рассеиваемую потужність на резисторі R7:
Р R 7 = R7 · I д 2 = 13.10 3 · (0,5 · 10 -3) 2 = 0,003 Вт (2.17)
Округлюємо знайдену потужність до найближчого стандартного значення Р R 7 = 0,125 Вт
· Розрахуємо R8:
R8 = (U бер + U R 9) / I д = (0,45 +0,9) / 0,5 · 10 -3 = 2700 Ом (2.18)
Приймаються найближче значення R8 = 2,7 кОм
· Розрахуємо рассеиваемую потужність на резисторі R8:
Р R 8 = R8 · I д 2 = 2,7 · 10 3 · (0,5 · 10 -3) 2 = 0,000675 Вт (2.19)
Округлюємо знайдену потужність до найближчого стандартного значення Р R 8 = 0,125 Вт
· Вираз для розрахунку ємності контуру виводиться з наступних передумов:
Х СР1 ≤ R вх; (2.20)
1 / (ώ н · З р) = R вх / 10 (2.21)
С6 = 10/2πf н R н √ m 2 H - 1 (2.22)
С6 = 10 / 2.3, 14.20.800 · √ 1,05 2 -1 = 0,00031 Ф = 310 мкФ
Округлимо до найближчого стандартного значення С6 = 300 мкФ
· Розрахуємо С5:
С5 = 10/2πf н R9 (2.23)
С5 = 10 / 2.3, 14.20.180 = 0,000442 Ф = 442 мкФ.
Приймаються найближче значення С5 = 430 мкФ
· Для кожного конденсатора С5 і С6 знайдемо напруга:
U С5 = 1,5 .. 2 U ср (2.24)
U ср = R9 · I кр = 180.5.10 -3 = 0,9 В. (2.25)
U С5 = 2 U ср = 2.0, 9 = 1,8 В
U С6 = 1,5 .. 2 Е до (2.26)
U С6 = 2.9 = 18 В
Приймаються U С5 = 3 В, U С6 = 25 В.
· Знайдемо вхідний опір вихідного каскаду:
R вх. П = R вх R 7 / 8 / (R вх + R 7 / 8) (2.27)
R вх = h 11е + R 10 / Н (1 + h 21е) (2.28)
R 10 / Н = R Н R10 / (R Н + R10) (2.29)
R 10 / Н = 404,94 Ом
R 7 / 8 = 2,2 · 10 3 Ом
R вх = 15053,14 Ом
R вх.п = 1,9 кОм
· Обчислимо значення ємності конденсатора С4:
С4 = 10 / 1,9 · 10 3 · 2.3, 14.20 · √ 1,03 2 -1 = 0,000169 Ф = 169 мкФ
Приймаються С4 = 160 мкФ, напруга живлення таке ж як і С6
· Розрахуємо коефіцієнт посилення цього каскаду:
До U 3 = h 21е min R вих3 / R вх3 = 30.800 / 1,9 · 10 3 = 12,63 (2.30)
2.2 Розрахунок предпідсилюючий каскаду
I КР = 5 мА, I бр = 0,1 мА, U Кер = 5 В, U бр = 0,45 В
Е к = 9 В.
· Розрахуємо опір навантаження колектора: R6
R6 = (Е к - U Кер) / I КР = (9-5) / 5.10 -3 = 800 Ом (2.31)
Виберемо найближчим стандартне опір: R6 = 820 Ом
· Розрахуємо рассеиваемую потужність на резисторі R6:
Р R 6 = R6 · I КР 2 = 820 · (5.10 -3) 2 = 0,0205 Вт (2.32)
Округлюємо знайдену потужність до найближчого стандартного значення Р R 6 = 0,125 Вт
Виберемо тип резистора - МЛТ.
· Розрахуємо опір R5, включене в ланцюг емітера для температурної стабілізації:
R5 = 0,1 Е к / I КР = 0,1 · 9 / 5.10 -3 = 180 Ом (2.33)
Приймаються R5 = 180 Ом
· Розрахуємо рассеиваемую потужність на резисторі R9:
Р R 5 = R5 · I КР 2 = 180 · (5.10 -3) 2 = 0,0045 Вт (2.34)
Округлюємо знайдену потужність до найближчого стандартного значення Р R 5 = 0,125 Вт
· Визначимо напругу зміщення і струм на базі за графіком
· Розрахуємо опір подільника:
R3 = (Е к - U бер - U R5) / (I д + I б), де (2.35)
U R 5 = I КР · R5 = 5.10 -3 · 180 = 0,9 В. (2.36)
I д = (2 ... 5) I б = 5.0, 1.10 -3 = 0,5 мА (2.37)
Тоді з 2.35 R3:
R3 = (9-0,45-0,9) / (0,5 +0,1) · 10 -3 = 12750 Ом
Приймаються найближче значення R3 = 13000 Ом або 13 кОм
· Розрахуємо рассеиваемую потужність на резисторі R3:
Р R 3 = R3 · I д 2 = 13.10 3 · (0,5 · 10 -3) 2 = 0,003 Вт (2.38)
Округлюємо знайдену потужність до найближчого стандартного значення Р R 3 = 0,125 Вт
· Розрахуємо R4:
R4 = (U бер + U R 5) / I д = (0,45 +0,9) / 0,5 · 10 -3 = 2700 Ом (2.39)
Приймаються найближче значення R4 = 2,7 кОм
· Розрахуємо рассеиваемую потужність на резисторі R4:
Р R 4 = R4 · I д 2 = 2,7 · 10 3 · (0,5 · 10 -3) 2 = 0,000675 Вт (2. 40)
Округлюємо знайдену потужність до найближчого стандартного значення Р R 4 = 0,125 Вт
· Вираз для розрахунку ємності контуру виводиться з наступних передумов:
Х СР1 ≤ R вх; (2.41)
1 / (ώ н · З р) = R вх / 10 (2.42)
С2 = 10/2πf н R н √ m 2 2 - 1 (2.43)
С2 = 10 / 2.3, 14.20.1, 9.10 3 · √ 1,03 2 -1 = 0,000169 Ф = 169 мкФ
Округлимо до найближчого стандартного значення С2 = 160мкФ
· Розрахуємо С3:
С3 = 10/2πf н R5 (2.44)
С3 = 10 / 2.3, 14.20.180 = 0,000442 Ф = 442 мкФ.
Приймаються найближче значення С3 = 430 мкФ
· Для кожного конденсатора С5 і С6 знайдемо напруга:

U С3 = 1,5 .. 2 U ср (2.45)
U ср = R5 · I кр = 180.5.10 -3 = 0,9 В. (2.46)
U С3 = 2 U ср = 2.0, 9 = 1,8 В
U С2 = 1,5 .. 2 Е до (2.47)
U С2 = 2.9 = 18 В
Приймаються U С3 = 3 В, U С2 = 25 В.
· Розрахуємо коефіцієнт посилення цього каскаду:
До U 2 = h 21е min R вих2 / R вх2 = 30.1, 9.10 3 / 1,9 · 10 3 = 30 (2.48)
2.3 Розрахунок вхідного каскаду
Вхідний каскад виконаємо по схемі емітерного повторювача, транзистор візьмемо такий же.
· Розрахуємо опір R2
R2 = (Е к - U кр) / I кр = (9-5) / 5.10 -3 = 800 Ом (2.50)
Приймаються R2 = 820 Ом
· Розрахуємо рассеиваемую потужність на резисторі R6:
Р R 2 = R2 · I КР 2 = 820 · (5.10 -3) 2 = 0,0205 Вт (2.51)
Округлюємо знайдену потужність до найближчого стандартного значення Р R 2 = 0,125 Вт
· Розрахуємо опір R1:
R1 = (Е к - IеRе - U бер ) / I б = (9-51 · 10 3 · 10 -3 -0,45) / 0,1 · 10 -3 = 34500 Ом (2.52)
· Rе = U Кер / I КР = 5 / 5 · 10 -3 = 1.10 3 (2.53)
· Iе = I КР + I б = 5.10 -3 +0,1 · 10 -3 = 5,1 · 10 -3
· Приймаються R1 = 36 кОм
· Розрахуємо потужність на R1:
Р R 1 = R1 · I б 2 = 36000 · (0,1 · 10 -3) 2 = 0,00036 Вт (2.54)
· Вхідний опір ЕП:
R вх = h 11 е. + R 2 / вх 2 (1 + h 21 е.) (2.55)
R 2/вх2 = R2R вх2 / R2 + R вх2 = 572,79 Ом
h 11е = ΔU бе / Δ I б (2.56)
h 11е = 2500
R вх = 2500 +572,79 (30 +1) = 20256,5 Ом
· Розрахуємо значення ємності С1:
С1 = 10/20256, 5.2.3, 14.20 · √ 1,02 2 -1 = 0,0000195 Ф = 19,5 мкФ. (2.57)
Приймаються С1 = 20 мкФ
· Розрахуємо коефіцієнт посилення цього каскаду:
До U 1 = R вх-h 21е min / R вх = (20256,5-2500) / 20256,5 = 0,87 (2.58)
До U = 0,87 · 30.12, 63 = 328,8
Повний коефіцієнт посилення значно перевершує заданий, що задовольняє поставленому умові.

2.4 Вибір типів стандартних комплектуючих
Для розробленого підсилювача низької частоти вибираємо такі типи стандартних комплектуючих електрорадіоелементів.
Опору від R1-R1, вибираємо типу МЛТ. Розрахункові величини округлені до стандартних значень за шкалою Е24. Розрахункові величини розсіюваною на опорах потужності округлені до стандартних значень.
Конденсатори від С1 до С6 вибираємо типу К53. Розділові конденсатори С1, С2, С4, С6 будуть не полярні, Конденсатори С3, С5 будуть полярними. Робоча напруга конденсаторів вибрано стандартне з коефіцієнтом навантаження не більше 0,5
В якості підсилювальних елементів взяті біполярні транзистори кремнієві типу п-р-п КТ315 А.

Перелік посилань
1. В. А. Скаржепа, А. М. Луценко «Електроніка і мікросхемотехніка» частина 1, К «Вища школа», 1989 р.
2. В. Г. Гусєв, Ю. М. Гусєв «Електроніка» ізд.2, Москва «Вища школа», 1991 р.
3. Р. М. Терещук «Напівпровідникові приймально-підсилювальні пристрої, довідник радіоаматора, Изд.4 Київ,« Наукова думка », 1989
4. Б. Г. Гершунский, «Основи радіоелектроніки та мікроелектроніки», Изд.3, К.: «Вища школа», 1987 р.
5. Г. І. Із'юрова, Г. В. Корольов «Розрахунок електронних схем» Учеб.пособие для вузів, М.: Вища школа, 1987 р.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
75.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Розрахунок трансформаторного підсилювача
Розрахунок імпульсного підсилювача
Розрахунок перехідних процесів в дискретних системах управління
Розрахунок різницевого підсилювача вичітателя на ОУ
Розрахунок широкосмугового підсилювача потужності
Розрахунок підсилювача напруги низької частоти
Проектування і розрахунок підсилювача електронного модуля
Розрахунок підсилювача потужності типу ПП2
Розрахунок многочастотного підсилювача низької частоти
© Усі права захищені
написати до нас