МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра автоматики та промислової електроніки
Курсова робота
за курсом
"Аналогова схемотехніка"
"Проектування підсилювача низької частоти"
Виконав: студент
Гр. ЕС-91
Керівник: Дудник А.Б.
Суми - 2002
Зміст
Введення
1. Вибір принципової схеми
2. Розрахунок вихідного каскаду
3. Розрахунок предоконечного каскаду
4. Розрахунок вхідного каскаду
5. Уточнення параметрів схеми і розрахунок зворотного зв'язку
6. Розрахунок елементів зв'язку
Література
Підсилювачами називають пристрої, в яких порівняно малопотужний вхідний сигнал управляє передачею значно більшої потужності з джерела живлення в навантаження. Найбільшого поширення набули підсилювачі, побудовані на напівпровідникових підсилювальних елементах (біполярних і польових транзисторах), у кінці років підсилювачі переважно використовуються у вигляді готових неподільних компонентів - підсилювальних ІМС. Найпростіша осередок, що дозволяє здійснити посилення, називається підсилювальним каскадом.
Електричні сигнали, що подаються на вхід підсилювачів, можуть бути надзвичайно різноманітні; це можуть бути безперервно змінюються величини, зокрема гармонійні коливання, однополярні і двохполярні імпульси. Як правило, ці сигнали пропорційні певним фізичним величинам. У сталих режимах багато фізичних величини постійні або змінюються дуже повільно (напруга і частота мережі, частота обертання двигуна, напір води на гідроелектростанції). У перехідних і особливо аварійних режимах ті ж величини можуть змінюватися протягом малих проміжків часу. Тому підсилювач повинен володіти здатністю посилювати як змінні, так і постійні або повільно змінюються величини. Такі підсилювачі є найбільш універсальними і поширеними. За традицією їх називають підсилювачами постійного струму (ППС), хоча така назва і не цілком точно: ППС посилюють не тільки постійну складову (приріст сигналу) і в переважній більшості випадків вони є підсилювачами напруги, а не струму. У УПТ не можна пов'язувати джерело і приймач сигналу через трансформатори і конденсатори, які не пропускають постійної складової сигналу. Ця умова викликає деякі труднощі при створенні ППС, але воно ж зумовило ще більшого поширення ППС з появою мікроелектроніки: УПТ не містять елементів, виконання яких у складі ІМС неможливо (трансформатори і конденсатори великої місткості).
Поряд із застосуванням основного типу підсилювачів - ППС - у ряді випадків виявляється доцільним використання підсилювачів з ємнісний зв'язком. Застосування ємнісний зв'язку між каскадами підсилювачів в даний вийшло з ужитку, так як конденсатори з великою ємністю нездійсненні у вигляді елементів ІМС.
Перевагою підсилювачів з ємнісний зв'язком є відсутність дрейфу нуля: конденсатори не пропускають постійної складової, у тому числі напруга дрейфу.
(1.1)
де e ген - величина ЕРС джерела сигналу;
R ген - внутрішній опір джерела сигналу.
Необхідний коефіцієнт підсилення по потужності всього підсилювача:
(1.2)
де a p = (1,1 ¸ 1,3) - коефіцієнт запасу по потужності;
- Потужність, що виділяється в навантаження.
Висловимо коефіцієнт посилення в децибелах за формулою:
(1.3)
Визначимо орієнтовна кількість каскадів, вважаючи, що кожен каскад може забезпечувати посилення потужності приблизно на 20 дб.
(1.4)
Складемо структурну схему (рисунок 1.1):
Малюнок 1.1 - Структурна схема підсилювача: ВГК - вхідний каскад, що забезпечує головним чином узгодження з джерелом сигналу; ПК - проміжний каскад; ПОК - предоконечного каскад; ВК - вихідний сигнал, який працює безпосередньо на навантаження
Склавши структурну схему, можна розрахувати вихідний і вхідний каскади.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Малюнок 2.1 - бестрансформаторних вихідний каскад
Вибір вихідних транзисторів.
Амплітудне значення колекторного напруги транзистора VT3 (VT4) (див. рис.2.1):
(2.1)
де U н - ефективне значення напруги на навантаженні в В.
Амплітуда імпульсу колекторного струму транзистора VT3 (VT4):
(2.2)
Потужність, виділювана каскадом у навантаженні:
(2.3)
Необхідна напруга джерела живлення:
(2.4)
де k 1 = (1,01 ¸ 1,1) - коефіцієнт запасу за напругою;
r нас = (0,1 ¸ 1) - внутрішній опір транзистора в режимі насичення.
Виберемо напруга джерела живлення рівним 15 В.
Орієнтовна потужність, що розсіюється на колекторі транзистора:
(2.5)
За слідуючи нерівностей вибираємо транзистори VT3 (VT4):
(2.6)
За довідником [11] вибраний транзистор KT817Б з наступними параметрами:
- Максимально допустима постійна розсіює потужність на колекторі;
- Максимально допустимий постійна напруга між колектором і еммітером;
- Максимально допустимий постійний струм колектора;
- Коефіцієнт передачі струму бази мінімальний;
- Максимально допустима температура переходу;
- Тепловий опір підкладка-корпус;
- Зворотний струм колектора.
Вихідні та вхідні характеристики зображені на малюнках 3 та 4.
Після попереднього вибору транзисторів VT3 і VT4 потрібно перевірити їх потужності показники при найбільшій температурі навколишнього середовища за формулою:
(2.7)
де - Номінально допустима постійна розсіює потужність колектора при максимальній температурі колекторного переходу, Вт;
де t в - верхнє значення діапазону робочих температур, ° С.
Оскільки , То вибрані транзистори підходять.
Вибір режиму роботи по постійному струму і побудова ліній навантаження. Струм спокою колектора I 0 k3 транзисторів VT3 і VT4:
(2.8)
де I k про max (50 ° C) = 1500 мкА береться в довіднику [11].
I 0 k3 <I k доп - це означає, що транзистори обрані правильно.
На сімействі вихідних характеристик транзисторів VT3 (VT4) будуються навантажувальні прямі по змінному струму з координатами (див. рис.2.2):
А (I 0k3; E п); В (I 0k3 + I km3; E п - U km3); (2.9)
А (30 мА; 15 В); В (0.88 А; 1.74 В);
Відповідні значення струмів переносяться на вхідні характеристики (рис.2.3): U б m3 = 0,54 В - амплітудне значення напруги на базо-емітерний перехід; U 0б3 = 0,6 В - напруга спокою бази; U б3 max = 1,14 В - максимальне значення напруги на базо-емітерний перехід; I б m3 = 57 мА - амплітудне значення струму бази; I 0б3 = 1,78 мА - струм спокою бази; I б3 max = 55.22 мА - максимальне значення струму бази.
Вхідний опір базо-емітерного переходу транзисторів VT3 (VT4):
(2.10)
Номінал резисторів R 3 і R 4 для потужних транзисторів:
(2.11)
Потужність, виділювана на резисторах R 3 і R 4:
(2.12)
Вибір передвихідні транзисторів і режимів роботи їх по постійному струму. Побудова лінії навантаження
Струм спокою емітера транзисторів VT1 (VT2) (див. рис.1.1):
(2.13)
Амплітудне значення струму емітера транзисторів VT1 (VT2):
(2.14)
Приймається . За слідуючи нерівностей вибираються транзистори VT1, VT2:
За довідником [11] обрані транзистори KT814Б (pnp) і КТ815Б (npn) з наступними параметрами:
Для побудови лінії навантаження по змінному струму транзисторів VT1 (VT2) вибираються наступні координати точок A 'і A ":
, (2.15)
.
Переносимо точки A 'і A "на вхідні характеристики транзисторів VT1 (VT2) (рис.2.4).
За графіком (рис.2.4) визначаються такі параметри:
- Амплітудне значення напруги на базі;
- Амплітудне значення струму бази;
- Струм спокою бази транзистора;
- Напруга спокою бази.
Визначення основних параметрів вихідного каскаду
Вихідний опір базо-емітерного переходу транзистора VT1 (VT2):
(2.16)
Вхідний опір верхнього плеча вихідного каскаду на VT1 і VT3:
(2.17)
Вхідний опір нижнього плеча вихідного каскаду на VT2 і VT4:
(2.18)
Амплітудне значення вхідної напруги:
- Верхнього плеча (VT1, VT3):
(2.19)
- Нижнього плеча (VT2, VT4):
(2.20)
Необхідну падіння напруги U од на діодах VD1, VD2 при струмі
(2.21)
одно:
(2.22)
За довідником [4] вибираються діоди. Прямий струм (середній) повинен бути більше 0,14 мА, пряме напруга має бути більше 1,815 В. Вибирається діод Д7Г з наступними параметрами:
- Середній прямий струм 8 мА;
-При струмі 0,27 мА на діоді відбувається падіння напруги рівне 0.7 В, тому необхідно брати 3 діодів.
Опір резисторів R 1 і R 2 дільника
(2.23)
Потужність, виділювана на резисторах R 1 і R 2:
(2.24)
Вхідний опір верхнього плеча каскаду з урахуванням R 1 і R 2:
(2.25)
Вхідний опір нижнього плеча каскаду:
(2.26)
Коефіцієнт підсилення по напрузі:
- Верхнього плеча:
(2.27)
- Нижнього плеча:
(2.28)
- Середнє значення:
(2.29)
Коефіцієнт корисної дії усього каскаду:
(2.30)
Потужність на виході каскаду:
(2.31)
Поправка до схеми
Малюнок 2.5 - Уточнений бестрансформаторних вихідний каскад
Вибирається транзистор VT0 КТ3102А з наступними параметрами:
Потужностні показники при найбільшій температурі навколишнього середовища (див. формулу 2.7):
Оскільки , То вибраний транзистор підходить.
Визначаються наступні струми:
Знаходження опору R е і C е:
(2.32)
(2.33)
Потужність, виділювана на резисторі R е:
(2.34)
Визначення опорів R 'і R ":
(2.35)
(2.36)
Потужність, виділювана на резисторах R 'і R ":
(2.37)
Уточнене значення потужності розсіювання одним транзистором VT3 (або VT4):
(2.38)
Тепловий опір корпус-середовище:
(2.39)
Площа радіатора:
(2.40)
де K T = 0,0012 ¸ 0,014 Вт × см 2 × град -1 - коефіцієнт тепловіддачі.
(3.1)
Малюнок 3.1 - Схема предоконечного каскаду
Оскільки K вкв дуже великий, то на вході потрібні: предоконечного і вхідний - каскади із загальним еммітером.
Вибирається транзистор VT КТ3102Е з наступними параметрами:
СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра автоматики та промислової електроніки
Курсова робота
за курсом
"Аналогова схемотехніка"
"Проектування підсилювача низької частоти"
Виконав: студент
Гр. ЕС-91
Керівник: Дудник А.Б.
Суми - 2002
Зміст
Введення
1. Вибір принципової схеми
2. Розрахунок вихідного каскаду
3. Розрахунок предоконечного каскаду
4. Розрахунок вхідного каскаду
5. Уточнення параметрів схеми і розрахунок зворотного зв'язку
6. Розрахунок елементів зв'язку
Література
Введення
Підсилювачами називають пристрої, в яких порівняно малопотужний вхідний сигнал управляє передачею значно більшої потужності з джерела живлення в навантаження. Найбільшого поширення набули підсилювачі, побудовані на напівпровідникових підсилювальних елементах (біполярних і польових транзисторах), у кінці років підсилювачі переважно використовуються у вигляді готових неподільних компонентів - підсилювальних ІМС. Найпростіша осередок, що дозволяє здійснити посилення, називається підсилювальним каскадом. Електричні сигнали, що подаються на вхід підсилювачів, можуть бути надзвичайно різноманітні; це можуть бути безперервно змінюються величини, зокрема гармонійні коливання, однополярні і двохполярні імпульси. Як правило, ці сигнали пропорційні певним фізичним величинам. У сталих режимах багато фізичних величини постійні або змінюються дуже повільно (напруга і частота мережі, частота обертання двигуна, напір води на гідроелектростанції). У перехідних і особливо аварійних режимах ті ж величини можуть змінюватися протягом малих проміжків часу. Тому підсилювач повинен володіти здатністю посилювати як змінні, так і постійні або повільно змінюються величини. Такі підсилювачі є найбільш універсальними і поширеними. За традицією їх називають підсилювачами постійного струму (ППС), хоча така назва і не цілком точно: ППС посилюють не тільки постійну складову (приріст сигналу) і в переважній більшості випадків вони є підсилювачами напруги, а не струму. У УПТ не можна пов'язувати джерело і приймач сигналу через трансформатори і конденсатори, які не пропускають постійної складової сигналу. Ця умова викликає деякі труднощі при створенні ППС, але воно ж зумовило ще більшого поширення ППС з появою мікроелектроніки: УПТ не містять елементів, виконання яких у складі ІМС неможливо (трансформатори і конденсатори великої місткості).
Поряд із застосуванням основного типу підсилювачів - ППС - у ряді випадків виявляється доцільним використання підсилювачів з ємнісний зв'язком. Застосування ємнісний зв'язку між каскадами підсилювачів в даний вийшло з ужитку, так як конденсатори з великою ємністю нездійсненні у вигляді елементів ІМС.
Перевагою підсилювачів з ємнісний зв'язком є відсутність дрейфу нуля: конденсатори не пропускають постійної складової, у тому числі напруга дрейфу.
1. Вибір принципової схеми
Знаходимо максимальну потужність P вх сигналу на вході підсилювача, яку можна отримати при рівності вхідного опору R вх підсилювача і внутрішнього вихідного опору R ген джерела сигналу:де e ген - величина ЕРС джерела сигналу;
R ген - внутрішній опір джерела сигналу.
Необхідний коефіцієнт підсилення по потужності всього підсилювача:
де a p = (1,1 ¸ 1,3) - коефіцієнт запасу по потужності;
Висловимо коефіцієнт посилення в децибелах за формулою:
Визначимо орієнтовна кількість каскадів, вважаючи, що кожен каскад може забезпечувати посилення потужності приблизно на 20 дб.
Складемо структурну схему (рисунок 1.1):
ПК |
ПОК |
ВК |
U н |
R н |
I н |
ВХК |
R вх |
R ген |
e ген |
Малюнок 1.1 - Структурна схема підсилювача: ВГК - вхідний каскад, що забезпечує головним чином узгодження з джерелом сигналу; ПК - проміжний каскад; ПОК - предоконечного каскад; ВК - вихідний сигнал, який працює безпосередньо на навантаження
Склавши структурну схему, можна розрахувати вихідний і вхідний каскади.
2. Розрахунок вихідного каскаду
|
|
R н |
R 4 |
R 2 |
R 3 |
R 1 |
VD1 |
VD2 |
VT1 |
VT2 |
VT3 |
VT4 |
C 5 |
C 4 |
+ E п |
- E п |
U вх |
Малюнок 2.1 - бестрансформаторних вихідний каскад
Вибір вихідних транзисторів.
Амплітудне значення колекторного напруги транзистора VT3 (VT4) (див. рис.2.1):
де U н - ефективне значення напруги на навантаженні в В.
Амплітуда імпульсу колекторного струму транзистора VT3 (VT4):
Потужність, виділювана каскадом у навантаженні:
Необхідна напруга джерела живлення:
де k 1 = (1,01 ¸ 1,1) - коефіцієнт запасу за напругою;
r нас = (0,1 ¸ 1) - внутрішній опір транзистора в режимі насичення.
Виберемо напруга джерела живлення рівним 15 В.
Орієнтовна потужність, що розсіюється на колекторі транзистора:
За слідуючи нерівностей вибираємо транзистори VT3 (VT4):
За довідником [11] вибраний транзистор KT817Б з наступними параметрами:
Вихідні та вхідні характеристики зображені на малюнках 3 та 4.
Після попереднього вибору транзисторів VT3 і VT4 потрібно перевірити їх потужності показники при найбільшій температурі навколишнього середовища за формулою:
де
де t в - верхнє значення діапазону робочих температур, ° С.
Оскільки
Вибір режиму роботи по постійному струму і побудова ліній навантаження. Струм спокою колектора I 0 k3 транзисторів VT3 і VT4:
де I k про max (50 ° C) = 1500 мкА береться в довіднику [11].
I 0 k3 <I k доп - це означає, що транзистори обрані правильно.
На сімействі вихідних характеристик транзисторів VT3 (VT4) будуються навантажувальні прямі по змінному струму з координатами (див. рис.2.2):
А (I 0k3; E п); В (I 0k3 + I km3; E п - U km3); (2.9)
А (30 мА; 15 В); В (0.88 А; 1.74 В);
Відповідні значення струмів переносяться на вхідні характеристики (рис.2.3): U б m3 = 0,54 В - амплітудне значення напруги на базо-емітерний перехід; U 0б3 = 0,6 В - напруга спокою бази; U б3 max = 1,14 В - максимальне значення напруги на базо-емітерний перехід; I б m3 = 57 мА - амплітудне значення струму бази; I 0б3 = 1,78 мА - струм спокою бази; I б3 max = 55.22 мА - максимальне значення струму бази.
Вхідний опір базо-емітерного переходу транзисторів VT3 (VT4):
Номінал резисторів R 3 і R 4 для потужних транзисторів:
Потужність, виділювана на резисторах R 3 і R 4:
Вибір передвихідні транзисторів і режимів роботи їх по постійному струму. Побудова лінії навантаження
Струм спокою емітера транзисторів VT1 (VT2) (див. рис.1.1):
Амплітудне значення струму емітера транзисторів VT1 (VT2):
Приймається
За довідником [11] обрані транзистори KT814Б (pnp) і КТ815Б (npn) з наступними параметрами:
Для побудови лінії навантаження по змінному струму транзисторів VT1 (VT2) вибираються наступні координати точок A 'і A ":
Переносимо точки A 'і A "на вхідні характеристики транзисторів VT1 (VT2) (рис.2.4).
За графіком (рис.2.4) визначаються такі параметри:
Визначення основних параметрів вихідного каскаду
Вихідний опір базо-емітерного переходу транзистора VT1 (VT2):
Вхідний опір верхнього плеча вихідного каскаду на VT1 і VT3:
Вхідний опір нижнього плеча вихідного каскаду на VT2 і VT4:
Амплітудне значення вхідної напруги:
- Верхнього плеча (VT1, VT3):
- Нижнього плеча (VT2, VT4):
Необхідну падіння напруги U од на діодах VD1, VD2 при струмі
одно:
За довідником [4] вибираються діоди. Прямий струм (середній) повинен бути більше 0,14 мА, пряме напруга має бути більше 1,815 В. Вибирається діод Д7Г з наступними параметрами:
- Середній прямий струм 8 мА;
-При струмі 0,27 мА на діоді відбувається падіння напруги рівне 0.7 В, тому необхідно брати 3 діодів.
Опір резисторів R 1 і R 2 дільника
Потужність, виділювана на резисторах R 1 і R 2:
Вхідний опір верхнього плеча каскаду з урахуванням R 1 і R 2:
Вхідний опір нижнього плеча каскаду:
Коефіцієнт підсилення по напрузі:
- Верхнього плеча:
- Нижнього плеча:
- Середнє значення:
Коефіцієнт корисної дії усього каскаду:
Потужність на виході каскаду:
Поправка до схеми
R н |
R 4 |
R е. |
R 3 |
R 1 |
VD1 |
VD2 |
VT1 |
VT2 |
VT3 |
VT4 |
C 5 |
C 4 |
+ E п |
- E п |
C е. |
R " |
R ' |
VT0 |
VD3 |
Малюнок 2.5 - Уточнений бестрансформаторних вихідний каскад
Вибирається транзистор VT0 КТ3102А з наступними параметрами:
Потужностні показники при найбільшій температурі навколишнього середовища (див. формулу 2.7):
Оскільки
Визначаються наступні струми:
Знаходження опору R е і C е:
Потужність, виділювана на резисторі R е:
Визначення опорів R 'і R ":
Потужність, виділювана на резисторах R 'і R ":
Уточнене значення потужності розсіювання одним транзистором VT3 (або VT4):
Тепловий опір корпус-середовище:
Площа радіатора:
де K T = 0,0012 ¸ 0,014 Вт × см 2 × град -1 - коефіцієнт тепловіддачі.
3. Розрахунок предоконечного каскаду
Наскрізний коефіцієнт підсилення:Малюнок 3.1 - Схема предоконечного каскаду
Оскільки K вкв дуже великий, то на вході потрібні: предоконечного і вхідний - каскади із загальним еммітером.
Вибирається транзистор VT КТ3102Е з наступними параметрами:
+30 У |
R 1 |
R 2 |
R k |
R е. |
R 4 |
З 1 |
З е. |
З 2 |
VT |
У |
А |
Приймається
Тоді
Допускається, що напруга в точці В U B = 24 В. Тоді напруження в точці А буде
Опір резисторів R 1 і R 2 дільника:
Потужність, виділювана на резисторах R 1 і R 2:
Опір R 4:
Потужність, виділювана на резисторі R 4:
Опір R е:
де U R е = U B / 10 = 3 В.
Потужність, виділювана на резисторі R е:
Напруга база-емітер:
Тут
З рівняння (3.6) визначається r б:
Вхідний опір каскаду:
Опір R k:
Потужність, виділювана на резисторі R до:
Вихідний опір каскаду (враховуючи, що r k>> R k):
Визначення амплітудних струмів на базі і колекторі:
Тоді
Коефіцієнт посилення по напрузі предоконечного каскаду:
4. Розрахунок вхідного каскаду
Схема вхідного каскаду представлена на рис.5.1.SHAPE \ * MERGEFORMAT
+ UХ п = 24В |
R 1 |
R 2 |
R 3 |
R е. |
З 1 |
З е. |
VT |
А |
Малюнок 5.1 Схема вхідного каскаду
Вибирається транзистор VT КТ3102Г з наступними параметрами:
Приймається
Напруга в точці А буде
Опір резисторів R 1 і R 2 дільника:
Потужність, виділювана на резисторах R 1 і R 2:
Опір R е:
Потужність, виділювана на резисторі R е:
Напруга база-емітер:
Тут
З рівняння (3.6) визначається r б:
Вхідний опір каскаду:
Опір R k:
Потужність, виділювана на резисторі R до:
Вихідний опір каскаду (враховуючи, що r k>> R k):
Визначення амплітудних струмів на базі і колекторі:
Тоді
Коефіцієнт посилення по напрузі предоконечного каскаду:
5. Уточнення параметрів схеми і розрахунок зворотного зв'язку
Наскрізний коефіцієнт посилення по напрузі вийшов рівнимде
Порівнюючи отриманий наскрізний коефіцієнт посилення по напрузі (6.1) з необхідним (3.1), можна зробити висновок, що у схему треба додати ще один проміжний каскад. Цей каскад буде аналогічним розрахованим раніше проміжного каскаду в пункті 4 (мати ті ж параметри). Коефіцієнт посилення по напрузі другого проміжного каскаду буде дорівнює 10,76.
Тепер наскрізний коефіцієнт посилення по напрузі буде
Для стабілізації режиму спокою в каскад вводять зворотний зв'язок (ОС). Зворотним зв'язком називається передача інформації (або енергії) з виходу пристрою або системи на його вхід.
Якщо на вході складаються сигнали різних знаків, то ОС є негативною (ООС). У цьому випадку на вході схеми діє різницевий сигнал, який менше вхідного. Вихідний сигнал при цьому зменшується. Однак при застосуванні ООС збільшує стабільність вихідної величини: ООС по напрузі стабілізує напруга, ООС по току стабілізує струм і т.д.
У цьому випадку коефіцієнт посилення по напрузі підсилювача приймає наступний вигляд:
де K - коефіцієнт посилення по напрузі (без зворотного зв'язку) ділянки схеми, що охоплює зворотний зв'язок. У даному випадку він рівний коефіцієнту посилення по напрузі всього підсилювача (без зворотного зв'язку):
Коефіцієнт j:
де R 'вибирається 10 Ом, а R ОС - близько 10 кому.
Таким чином коефіцієнт посилення по напрузі підсилювача, що охоплює ООС, зменшується в (1 + jK) разів. Коефіцієнт посилення по напрузі підсилювача необхідно зменшити в
Можна записати:
Звідки j = 6 / K.
Тоді
У результаті визначається необхідний коефіцієнт посилення по напрузі підсилювача буде дорівнює:
Наскрізний коефіцієнт посилення по напрузі вийшов рівним
де
Порівнюючи отриманий наскрізний коефіцієнт посилення по напрузі (6.1) з необхідним (3.1), можна зробити висновок, що у схему треба додати ще один проміжний каскад. Цей каскад буде аналогічним розрахованим раніше проміжного каскаду в пункті 4 (мати ті ж параметри). Коефіцієнт посилення по напрузі другого проміжного каскаду буде дорівнює 10,76.
Тепер наскрізний коефіцієнт посилення по напрузі буде
Для стабілізації режиму спокою в каскад вводять зворотний зв'язок (ОС). Зворотним зв'язком називається передача інформації (або енергії) з виходу пристрою або системи на його вхід.
Якщо на вході складаються сигнали різних знаків, то ОС є негативною (ООС). У цьому випадку на вході схеми діє різницевий сигнал, який менше вхідного. Вихідний сигнал при цьому зменшується. Однак при застосуванні ООС збільшує стабільність вихідної величини: ООС по напрузі стабілізує напруга, ООС по току стабілізує струм і т.д.
У цьому випадку коефіцієнт посилення по напрузі підсилювача приймає наступний вигляд:
де K - коефіцієнт посилення по напрузі (без зворотного зв'язку) ділянки схеми, що охоплює зворотний зв'язок. У даному випадку він рівний коефіцієнту посилення по напрузі всього підсилювача (без зворотного зв'язку):
Коефіцієнт j:
де R 'вибирається 10 Ом, а R ОС - близько 10 кому.
Таким чином коефіцієнт посилення по напрузі підсилювача, що охоплює ООС, зменшується в (1 + jK) разів. Коефіцієнт посилення по напрузі підсилювача необхідно зменшити в
Можна записати:
Звідки j = 6 / K.
Тоді
У результаті визначається необхідний коефіцієнт посилення по напрузі підсилювача буде дорівнює:
6. Розрахунок елементів зв'язку
Розподіл фазових зрушень:Для вхідного каскаду:
Для предоконечного і проміжних каскадів:
Для вихідного каскаду:
R 1, R 2, R 5, R 6, R 9, R 10, R 13, R 14 | НД-1-0 ,125-6, 2кОм-10% |
R 3, R 7, R 11, R 15 | ВС-1-1-68Ом-10% |
R 4, R 8, R 12, R 16 | ВС-1-0 ,5-30Ом-10% |
R 17 | НД-1-0 ,125-3, 9МОм-10% |
R 18, R 19, | ВС-1-0 ,125-240кОм-10% |
R 20 | ВС-1-0 ,125-13кОм-10% |
R 21, R 22 | ВС-1-0 ,125-1кОм-10% |
R н | ВС-1-20-11Ом-10% |
R ф | ВС-1-1-62Ом-10% |
R ос | ВС-1-0 ,125-22кОм-10% |
R ' | ВС-1-20-10Ом-10% |
З 1 | К50-6-50В-2мкФ-(-20 ¸ +80)% |
З 2, З 4, З 6, З 8 | К50-6-10В-10мкФ-(-20 ¸ +80)% |
З 3, С 5, З 7 | К50-6-16В-5мкФ-(-20 ¸ +80)% |
З 9 | К50-9-3В-0, 5мкФ-(-10 ¸ +100)% |
З 10 | К75-42-1600В-0, 0033мкФ-10% |
З 11 | К50-6-10В-50мкФ-(-20 ¸ +80)% |
З ф | К50-22-50В-1500мкФ-(-20 ¸ +50)% |
VT1-VT5 | KT-3102A |
VT6 | КТ-814Б |
VT7 | KT-815Б |
VT8, VT9 | KT-817Б |
VD1-VD6 | Д2Ж |
Література
1. Аронов В.А., Баюк А.В. та ін Полуроводніковие прилади: Транзистори. Довідник. - М.: Енергоіздат, 1982.2. Гальперін Н.В. Практична схемотехніка в промисловій електроніці. - М.: Радіо і зв'язок, 1987.
3. Гершунский Б.С. Довідник з розрахунку електронних схем. - М.: Наука, 1983.
4. Гітцевіч А.Б., Зайцев А.А. та ін Напівпровідникові прилади. Діоди випрямні, стабілітрони, тиристори: Довідник. - М.: кубки-а, 1996.
5. Горбачов Г.Н., Чаплигін Є.Є. Промислова електроніка. - М.: Вища школа, 1988.
6. Гусєв В.Г., Гусєв Ю.М. Електроніка. - М: Радіо і зв'язок, 1985.
7. Гутников В.С. Інтегральна електроніка у вимірювальних пристроях. - М.: Вища школа, 1988.
8. Доршков А.В., Полонський А.Д. Методичні вказівки до курсового проекту "Проектування підсилювача низької частоти". - Суми: СФТІ, 1993.
9. Дьяконов М.Н., Карабанов В.І. та ін Довідник по електричних конденсаторів. - М.: Радіо і зв'язок, 1983.
10. Забродін Ю.С. Промислова електроніка. - М.: Енергоатом-издат, 1988., 1982.
11. Лавриненко В.Ю. Довідник по напівпровідникових приладів. - М.: Радіо і зв'язок, 1984.
12. Манаєв Є.І. Основи радіоелектроніки. - М.: Вища школа, 1985.
Цей текст може містити помилки.
Фізика та енергетика | Курсова
Схожі роботи:
Розрахунок підсилювача напруги низької частоти
Розрахунок многочастотного підсилювача низької частоти
Технологія складання і монтажу виробничого процесу підсилювача низької частоти
Розрахунок параметрів і режимів роботи транзисторних каскадів підсилювача низької частоти
Розр т техніко економічних показників роботи цеху з виробництва підсилювача низької частоти з програмою
Підсилювач низької частоти
Фільтр низької частоти
Однокаскадний підсилювач низької частоти
Коливальний контур підсилювача проміжної частоти