Розрахунок широкосмугового підсилювача потужності

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

скачати

Міністерство вищої і загальної освіти Російської Федерації
Саратовський Державний Технічний Університет

Кафедра Приладобудування

Курсова робота

на тему

Розрахунок широкосмугового підсилювача потужності

Виконав: ст. гр. ПБС-31
Федоров О.П.
Перевірив: доцент Захаров Ю.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

Саратов 2003


Пояснення
Курсова робота 13 с., 3 рис., 3 табл., 2 схеми, 5 джерел.
ПІДСИЛЮВАЧ, ТРАНЗИСТОР, КАСКАД, ЧАСТОТНІ СПОТВОРЕННЯ, КОЕФІЦІЄНТ ПОСИЛЕННЯ
У цій роботі проводиться розрахунок широкосмуговий підсилювача потужності, а також різних стабілізуючих та коригувальних ланцюгів.
Мета роботи - придбання навичок розрахунку номіналів елементів підсилювального каскаду, докладне вивчення існуючих коригувальних і стабілізуючих ланцюгів, вміння вибрати необхідні схемні рішення на основі вимог технічного завдання.
У процесі роботи були здійснені інженерні рішення (вибір транзисторів, схем стабілізації та корекції) і розрахунок номіналів елементів схем.
У результаті роботи отримали готову схему підсилювального пристрою з відомою топологією і номіналами елементів, яку можна використовувати для практичного застосування.
Отримані дані можуть використовуватися при створенні реальних підсилюючих пристроїв.

Введення
Основна мета роботи - отримання необхідних навичок практичного розрахунку радіотехнічного пристрою (підсилювача потужності), усуспільнення отриманих теоретичних навичок і формалізація методів розрахунку окремих компонентів електричних схем.
Підсилювачі електричних сигналів застосовуються в багатьох галузях сучасної науки і техніки. Особливо широке застосування підсилювачі мають у радіозв'язку і радіомовлення, радіолокації, радіонавігації, радіопеленгації, телебаченні, звуковому кіно, далекої проводового зв'язку, техніці радіовимірювань, де вони є основою побудови всієї апаратури.
Крім зазначених областей техніки, підсилювачі широко застосовуються в телемеханіки, автоматики, лічильно-обчислювальних та обчислювальних пристроях, в апаратурі ядерної фізики, хімічного аналізу, геофізичної розвідки, точного часу, медичної, музичної та в багатьох інших приладах.
Як правило, підсилювачі здійснюють посилення електричних коливань із збереженням їх форми. Посилення відбувається за рахунок електричної енергії джерела живлення. Таким чином, підсилювальні елементи мають керуючими властивостями.
Пристрій, що розглядається в даній роботі, може широко застосовуватися на практиці. Воно має чимале наукове та технічне значення завдяки своїй універсальності і широкої сфери застосування.

Завдання

Діапазон частот: від 40 Гц до 4 МГц;
Амплітуда напруги на виході: 5 В;
Опір навантаження: 1 МОм;
Ємність навантаження: 20 пФ;
Напруга генератора: 0.05 В;
Опір генератора: 100 Ом;
Допустимі частотні спотворення: 3 dB;
Ступенева регулювання посилення: 30 dB.

Розрахунок вхідного каскаду
Підсилювальний каскад на біполярному транзисторі ГТ311Л, включеному за схемою з загальним емітером.
Параметри транзистора:
Германієвий, npn структури;
Коефіцієнт посилення струму бази b = 150 ... 300;
Гранична частота коефіцієнта передачі струму | т = 600 МГц;
Ємність колектора Ск = 2.5 пФ при Uк = 5 В;
Опір бази rб = 51 Ом і т.д.

Рис. 1 - Транзистор ГТ311

Рис. 2 - Підсилювальний каскад з ОЕ
Задамося величиною опору в ланцюзі колектора Ом. Еквівалентна вихідний опір Rекв, як паралельне з'єднання Rк і Rн, через велику величини Rн, так само 1000 Ом.
Робоча точка: В А.
Напруга живлення: 15 В.
Опір входу:


Вихідний опір:
Коефіцієнт підсилення:


Розрахунок нижньої граничної частоти.

Розрахунок верхньої граничної частоти.

Площа посилення всього підсилювача по ТЗ повинна бути:


Площа посилення розрахованого каскаду:

Розрахунок величини Rб.

Розподіл частотних спотворень
Частотні спотворення розподілені порівну між елементами СС1, СС2, Сс3. Величина частотних спотворень для кожного з них визначається наступною формулою:
,
де n - число елементів.
Таким чином, на кожен елемент Сс припадають ЧІ величиною до 1 dB.
Розрахунок регулювання посилення
В підсилювачі завданням передбачена ступенева регулювання посилення Dp = 30 dB.


Рис. 3 - Схема регулювання посилення
Поставивши собі за величиною одного з резисторів дільника, можна визначити величину іншого, відповідно до формули:

Нехай R2 = 1 кОм,
- В разах.
-

Розрахунок кінцевого каскаду (буферного)
Транзистор включений за схемою з загальним колектором.
Коефіцієнт підсилення:



Вхідний опір:
Вихідний опір:



Розрахунок нижньої граничної частоти:

Розрахунок верхньої граничної частоти:

Верхня частота для всього підсилювача:

Розрахунок параметрів зворотного зв'язку
Вхідний каскад охоплений паралельної зворотним зв'язком за напругою.
Фактор зворотного зв'язку: F = 285.32/100 = 3
Коефіцієнт зворотного зв'язку:


Величина опору ОС визначається за формулою:


На граничні частоти ОС впливає наступним чином:


Коефіцієнт підсилення:


Частота для всього підсилювача відповідно змінитися:


Висновок
У результаті виконаної курсової роботи отримана схема електрична принципова широкосмугового підсилювача потужності.
Знайдена топологія елементів і їх номінали. Коефіцієнт посилення - 90 дБ, напруга джерела живлення - 15 В. Підсилювач розраховувався для роботи на смузі пропускання від 40 Гц до 4 Мгц.

Список літератури
1. Бялик Г.І. Широкосмугові підсилювачі. 1956.
2. Горбань Б.Г. Широкосмугові підсилювачі на транзисторах. М.: Енергія, 1975.
3. Деарт Ю.М. Проектування і розрахунок ШПУ. М.: 1972.
4. Шукстов В.М. Дослідження характеристик і параметрів БТ у схемі з ОЕ. УПІ, 1990.
5. Остапенко Г.С. Підсилювальні пристрої. М.: Радіо і зв'язок, 1989.

Додаток 1

Схема 1 - Принципова схема

Додаток 2

Схема 2 - Розташування елементів на друкованій платі (без регулювання посилення)
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Курсова
17.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Розрахунок підсилювача потужності типу ПП2
Розрахунок транзисторного резонансного підсилювача потужності
Основи проектування інтегральних мікросхем широкосмугового підсилювача
Підсилювач потужності широкосмугового локатора
Розрахунок трансформаторного підсилювача
Розрахунок імпульсного підсилювача
Розрахунок підсилювача на дискретних елементах
Розрахунок різницевого підсилювача вичітателя на ОУ
Проектування і розрахунок підсилювача електронного модуля
© Усі права захищені
написати до нас