Referat.me

Название: Расчет усилителя напряжения низкой частоты

Вид работы: курсовая работа

Рубрика: Коммуникации и связь

Размер файла: 83.28 Kb

Скачать файл: referat.me-168041.docx

Краткое описание работы: Расчет каскада предварительного усиления, работающего на входную цепь следующего потока, выполненного на транзисторе с общим эмиттером. Компьютерное моделирование и исследование схемы, построение временных диаграмм с помощью программы "Microcap".

Расчет усилителя напряжения низкой частоты

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь

Белорусский Государственный Аграрный Технический Университет

Кафедра АСУП

Курсовая работа

"Расчет усилителя напряжения низкой частоты"

Вариант №22

Выполнил студент

1эа группы второго курса АЭФ

Тарасевич П. Г.

Минск 2009


Задание №1

1. Рассчитать усилитель напряжения низкой частоты (каскад предварительного усиления), работающую на входную цепь следующего каскада, выполненного на таком же транзисторе. Транзисторы включены по схеме с общим эмиттером и имеют эмиттерную стабилизацию точки покоя.

2. Смоделировать и исследовать рассчитанную схему на ПЭВМ, уточнить параметры элементов схемы, получить временные диаграммы, амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики с помощью программы "Microcap".

Исходные данные для расчета приведены в таблице 1, где последовательно приведены следующие параметры усилительного каскада:

1. Тип транзистора и его зарубежный аналог.

2. Uвх – входное напряжение, В.

3. KU – коэффициент усиления по напряжению.

4. EK – напряжение питания, В.

5. fн – низшая рабочая частота, Гц.

В результате расчета определить (Приложение А, рисунок 1):

1. Параметры элементов схемы: Rk, Rэ, R1, R2.

2. Определить емкости разделительных конденсаторов C1, C2, и блокировочного конденсатора Cэ.

В результате моделирования и исследования на ПЭВМ:

1. Создать принципиальную электрическую схему усилителя.

2. Уточнить параметры элементов схемы для получения заданного коэффициента усиления.

3. Получить временные диаграммы для входного и выходного напряжений (зависимость Uвх от времени t и зависимость Uвых от времени t).

4. Получить АЧХ и ФЧХ.

Исходные данные:

1. КТ3108В (2N3250A)

2. Uвх = 200mB;

3. KU = 3.5;

4. Ek = 14B;

5. fн= 200Гц;

6.=100;

7. =60 В.

Производим выбор режима работы транзистора по постоянному току.

Находим амплитуду тока коллектора Ikm , для этого определяем:

−значение выходного напряжения:

Uвых =Uвх ⋅KU=0,2∙3,5=0,7 В;

− сопротивление коллектора выбираем из условия:

Rk ≈ (0.5 ÷2)kOм

Выбираем Rk ≈ 1kOм .

где RH– сопротивление на выходе усилительного каскада (сопротивление нагрузки или по-другому, входное сопротивление следующего каскада);


При определении RH исходим из условия:

Rk >> RH.

Определив ориентировочно RH , проводим проверку правильности выбранного значения:

RH=0,05∙ Rk=0,05∙1000=50 Ом.

Ikm=0.7/50=14 мА.

Определим постоянную составляющую тока коллектора:

Iko≥14 мА∕0,7=20 мА.

Значение Uкэ0 принимаем равным типовому значению Uкэ0 = −5В.

На выходных характеристиках (Приложение А, рисунок 2) отмечаем точку покоя П с координатами Ik0, Uкэ0 и находим Iб0 Эту точку П переносим на семейство входных характеристик (Приложение А, рисунок 3) и определяем при данных Iб0 и Uкэ0 значения напряжения база-эмиттер Uбэ0.

Определяем входное сопротивление транзистора с ОЭ переменному току по входной характеристике транзистора. Для этого проводим касательную в рабочей точке (на семействе входных характеристик касательная проводится ближе к прямолинейному участку, рисунок 3) и находим тангенс угла наклона в этой точке, т.е. ΔUбэ и ΔIб.

Rвх э= ΔUбэ∕ΔIб=0,06 В∕0,2 мА=300 Ом.


Определяем общее сопротивление коллекторной цепи постоянному току:

Rk+ R э=(14В-5В)/20мА=450 Ом

Произведем расчет схемы УНЧ по переменному току:

- определяем коэффициент усиления каскада без ООС:

К без ООС=50∙50/300=8,3

КООС= KU=3,5

- коэффициент передачи цепи ОС усилителя с ООС:

γ=(8,3-3,5)/8,3•3,5=0,167

- определяем сопротивление, стоящее в цепи эмиттера и обеспечивающее ООС в усилителе:

R э=(0,167•50•50)/(50+1)=8,2 Ом


Уточняем сопротивление коллектора:

Rk=( Rk+ R э)- R э=450-11=439 Ом

Находим сопротивление резисторов в цепи базы:

R1=R2=14-20,2∙8.2/0.0002=70 кОм

Определяем емкость блокировочного конденсатора Cэ:

Cэ≥h21/(2Π fн(Rи+Rвхэ) MCэ-1 )=

=50/(2∙3.14∙200(433.7+300)∙1.18-1=87мкФ

- где RИ внутреннее сопротивление источника усиливаемого сигнала

RИ=1/439+1/70000+1/70000=433.7Ом

Коэффициент частотных искажений учитывает влияние блокировочного конденсатора на частотные искажения:

MCэ=1,18

Тогда, Cэ≥87 мкФ

Определяем емкости разделительных конденсаторов С1 и С2:

С2≥1/(2Π fн(RH +Rk) Мс2-1 )=1/200∙2∙3.14(1000+50)∙1.09-1=1.7мкФ


Тогда С2≥1.7 мкФ

С1≥1/(2Π fн(Rвх+ Rвых) Мс1-1 )=1/200∙2∙3.14∙300∙1.09-1=3мкФ

-где Rвых выходное сопротивление делителя. Если Rвых неизвестно, то обычно полагают Rвых=0, в этом случае С1 берут с некоторым запасом.

С1≥3мкФ

Общее входное сопротивление УНЧ:

Rвхус= Rвхэ+ Rэ(h21э+1)=300+8.186(50+1)=717.5 Ом

Принципиальная электрическая схема усилителя с рассчитанными параметрами элементов с помощью программы "Microcap"

Полученные временные диаграммы для входного и выходного напряжений


Полученные АЧХ и ФЧХ рассчитанного УК:

Похожие работы

  • Расчет усилителя на транзисторе

    Министерство образования РФ Уральский Государственный Технический Университет Кафедра Автоматика и управление в технических системах РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ НА ТРАНЗИСТОРЕ КТ3107И

  • Расчет слухового аппарата

    1 Электрический расчёт усилителя на биполярном транзисторе И с х о д н ы е д а н н ы е : 1 Напряжение источника питания Еист=2,5В; 2 Амплитуда напряжения на нагрузке , равная амплитуде входного напряжения следующего каскада UH=0.2В;

  • Усилитель с обратной связью

    Проектирование многокаскадного усилителя переменного тока с отрицательной обратной связью. Расчет статических и динамических параметров электронного устройства, его схематическое моделирование на ЭВМ с использованием программного продукта Microcap 3.

  • Усилитель напряжения на биполярном транзисторе

    Схема однокаскадного усилителя с емкостной связью на биполярном транзисторе с общим эмиттером. Расчет каскада по постоянному току и в области высоких частот. Графики статической, динамической линий нагрузки. Стандартные номинальные значения сопротивлений.

  • Исследование усилительного каскада топологическим методом

    111Equation Chapter 1 Section 1На рисунке 1 приведена схема усилительного каскада. Опишем назначение элементов схемы: VT – активный элемент усилителя;

  • Расчет параметров и режимов работы транзисторных каскадов усилителя низкой частоты

    Расчёт параметров усилителя низкой частоты на биполярном транзисторе. Схема транзисторного усилителя низкой частоты. Выбор биполярного транзистора, расчет элементов схемы. Аналитический расчёт параметров усилительного каскада на полевом транзисторе.

  • Проектирование широкополосного усилительного устройства

    Понятие и структура, основные элементы и принцип действия широкополосных усилителей, особенности их практического использования. Методы исследования, расчета и проектирования широкополосных усилителей гармонических сигналов и импульсных сигналов.

  • Низкочастотный усилитель напряжения

    Расчет элементов усилителя напряжения низкой частоты по заданным параметрам. Расчет усилительного каскада на транзисторе структуры p-n-p, включенного по схеме с ОЭ по постоянному току (1-ый и 2-ой каскад). Методика определения емкостей элементов.

  • Расчет широкополосного усилителя мощности

    Расчет входного каскада широкополосного усилителя. Расчет нижней и верхней граничной частоты. Распределение частотных искажений. Схема регулировки усиления. Расчет параметров обратной связи. Топология элементов широкополосного усилителя мощности.

  • Расчет усилителя радиочастоты, предназначенного для усиления АМ сигнала

    Использование для усиления узкополосных сигналов так называемых резонансных усилителей (ламповых и транзисторных). Разработка принципиальной электрической схемы усилителя сигнала с амплитудной модуляцией. Расчет характеристики, графика выходного сигнала.