Название: Расчёт резисторного усилителя напряжения с RC-связью
Вид работы: контрольная работа
Рубрика: Коммуникации и связь
Размер файла: 95.45 Kb
Скачать файл: referat.me-169119.docx
Краткое описание работы: Составление эквивалентной схемы усилителя для области средних частот, расчет его параметров. Определение сопротивления резистора, мощности, рассеиваемой им для выбора транзистора. Вычисление полного тока, потребляемого усилителем и к.п.д. усилителя.
Расчёт резисторного усилителя напряжения с RC-связью
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Челябинский государственный агроинженерный университет
Контрольная работа
"Расчёт резисторного усилителя напряжения с RC – связью"
студент: Арефкин Т. В
группа: 303
преподаватель: Савченко С. А.
Челябинск 2005
1. Задача
Задача: Рассчитать параметры усилителя, построенного по схеме рис. №1, на вход которого подается сигнал амплитудой ис от источника с внутренним сопротивлением Rc . Усилитель должен обеспечить в нагрузке RH требуемую амплитуду выходного напряжения UвыхА .
Порядок расчета:
Выбор транзистора:
1. Составляем эквивалентную схему усилителя для области средних частот, учитывая при этом структуру транзисторов, и отмечаю на ней все напряжения и токи:
2. Определяем требуемый коэффициент усиления Киос усилителя, охваченного цепью ОС, по исходным данным задачи:
3. Находим коэффициент усиления Ки усилителя с разомкнутой цепью ОС:
Примечание . Далее расчеты ведутся для разомкнутой цепи ООС.
4. Находим коэффициент усиления отдельных каскадов, полагая, что они равны между собой, т.е.
5. Выбираем режим усиления класса А, характеризующийся минимальными нелинейными искажениями, и рассчитываем напряжение источника питания Е:
где - коэффициент запаса по напряжению.
Окончательно напряжение выбираем из стандартного ряда
Расчёт оконечного каскада усилителя:
6. Задаёмся сопротивлением резистора Номинальное сопротивление резистора
выбираем из табл. П2.1:
Вычисляем эквивалентное сопротивление коллекторной цепи:
7. Рассчитываем выходную мощность каскада
8. Находим мощность рассеиваемую коллектором VT2:
, где
9. Выбираем транзистор VT2 по величине и
учитывая рекомендации из раздела 1.8:
Наиболее подходящим транзистором является КТ3102Б, его параметры:
10. Рассчитываем режим покоя транзистора VT2: • Задавшись конкретным значением одной из координат, определяют вторую координату, решая уравнение . Прямая, построенная в соответствии с уравнением на семействе статических выходных характеристик транзистора, называется нагрузочной прямой. Нагрузочная прямая, показанная на рис. 1, построена для случая, когда
и
.
1-я точка: ;
2-я точка: ;
.
11. Находим величины , при
, при
12. Оцениваем реальный коэффициент усиления каскада по формуле:
13. Рассчитываем мощность, рассеиваемую резистором по току
, и окончательно выбирают тип резистора.
Выбираем резистор МЛТ – 0,25 – 510 Ом ± 5%
14. Строим динамическую линию нагрузки (ЛН) на семействе выходных характеристик.
15. Определяем динамический режим работы транзистора. Для этого откладываем на оси абсцисс амплитуду выходного напряжения и делаем вывод о правильности выбора напряжения источника питания. Затем находим амплитудные значения тока коллектора
и тока базы
. Переносим значения тока
на семейство входных характеристик и находим напряжение
.
16. Находим сопротивление резистора R8, мощность, рассеиваемую им, а затем выбираем его тип:
Выбираем резистор МЛТ – 0,125 – 180 кОм ± 5%
17. Расчет делителя произведем, задавшись значением :
Пусть , тогда:
, откуда
18. Определяем ток делителя , а затем рассчитываем мощность рассеивания резисторов
и
и выбираем их тип и номинал.
Выбираем резисторы: R5 - МЛТ – 0,125 – 510 кОм ± 5%
R6 - МЛТ – 0,125 – 20 кОм ± 5%
19. Вычисляем входное сопротивление оконечного каскада :
, где
20. Определяем мощность, потребляемую базовой цепью транзистора VT2 от предыдущего каскада:
Расчёт предоконечного каскада усилителя:
21. Вычисляем выходную мощность предоконечного каскада
где Кзм - 1,1...1,2 - коэффициент запаса, учитывающий потери мощности в цепи смещения оконечного каскада.
22. Находим мощность Рк.Р , рассеиваемую коллектором VT1:
23. Принимая, с учетом падения напряжения на резисторе фильтра Rф, напряжение питания предоконечного каскада , выбираем транзистор VT1:
Наиболее подходящим транзистором является КТ201Б, его параметры:
24. Выбираем сопротивление резистора R3:
Пусть, тогда для
25. Рассчитываем режим покоя транзистора VT1:
- принимаем
;
- вычисляем ток базы покоя
.
26. Рассчитываем мощность, рассеиваемую резистором R3, и окончательно выбираем его тип и номинал:
Выбираем резистор МЛТ – 0,125 – 8.2 кОм ± 5%
27. Вычисляем эквивалентное сопротивление коллекторной цепи транзистора VT1 в точке покоя :
28. Оцениваем коэффициент усиления предоконечного каскада:
29. Определяем амплитуду коллекторного тока транзистора VT1
Проверяем выполнение условия Iка1 <IKn 1 ; 0,210мА<1мА.
30. Находим амплитудные значения тока базы и напряжения база-эмиттер транзистора VT1:
31. Вычисляем сопротивление резистора R4 и выбираем его номинальное значение и тип:
Выбираем резистор: R4 - МЛТ – 0,125 – 4.3 кОм ± 5%
32. Рассчитываем сопротивления резисторов R1 и R2; выбирают их тип и номинал
Расчет делителя произведем, задавшись значением : Пусть
, тогда:
, откуда
33. Определяем ток делителя , а затем рассчитываем мощность рассеивания резисторов
и
и выбираем их тип и номинал.
Выбираем резисторы: R1 - МЛТ – 0,125 – 2 кОм ± 5%
R2 - МЛТ – 0,125 – 47 кОм ± 5%
34. Вычисляем входное сопротивление предоконечного каскада Rex 1 в точке покоя:
,
где
35. Рассчитываем фактические коэффициенты усиления по напряжению оконечного Ки2 и предоконечного Ки1 каскадов, учитывая влияние всех элементов схемы:
36. Определяем общий коэффициент усиления усилителя с разомкнутой цепью ООС Ки , сравнивают его с величиной, полученной в п.З, и делают выводы о правильности расчетов:
37. Находим коэффициент передачи у цепи ООС, обеспечивающий заданную глубину обратной связи:
38. Рассчитываем сопротивление резистора обратной связи Roc , используя выражение
, откуда
Выбираем резисторы: RОС - МЛТ – 0,125 – 4.3 МОм ± 5%
Емкость конденсатора Сос выбираем достаточно большой (Сос ≈С5)
Сос - К50 - 12 - 50В – 1мкФ
39. Проверяем выполнение условия
R4 + Roc » RН
4300 + 4.3·106 » 460
Для того, чтобы цепь ООС не шунтировала выходной каскад усилителя.
40. Вычисляем входное сопротивление усилителя Rвх oc c замкнутой цепью ООС:
41. Рассчитываем емкости разделительных и эмиттерных конденсаторов: Мв = Мн =1,41
тогда
a
где
Выбираем: конденсаторы С1, С2, С4:
К50 - 12 - 12В – 2мкФ
конденсатор С5:
К50 - 12 - 50В – 1мкФ
42. Определяем значения Сф и Rф
Задаёмся падением напряжения на резисторе RФ
на уровне
Выбираем: конденсатор СФ - К50 - 12 - 50В – 20мкФ
резистор: RФ - МЛТ – 0,125 – 1.6 кОм ± 5%
43. Вычисляем полный ток I0 , потребляемый усилителем от источника питания:
44. Рассчитываем к.п.д. усилителя:
Похожие работы
-
Измерение параметров усилителя мощности низкой частоты, собранного на ИМС К174УН7
Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева Факультет светотехнический Кафедра микроэлектроники Отчет по лабораторной работе №3 по курсу «Микроэлектроника»
-
Расчет схемы широкополосного усилителя
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РЯЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра ПЭл Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу:
-
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.
-
Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром и транзисторного усилителя
МАТИ - Российский Государственный Авиационный Технологический Университет им. К. Э. Циолковского Кафедра “Микропроцессорные системы, электроника и электротехника”
-
Исследования резисторного усилительного каскада
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗИСТОРНОГО УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ - амплитудно-частотная характеристика ; - переходная характеристика ;
-
Расчет усилителя низкой частоты
Определение параметров работы двухкаскадного усилителя тока с непосредственной связью, выполненного на германиевых (Ge) транзисторах структуры n-p-n по заданным показателям. Основные расчеты показателей преобразования напряжения, коэффициентов усиления.
-
Расчет резисторного усилителя тока с непосредственной связью
Расчет параметров усилителя, на вход которого подается напряжение сигнала с заданной амплитудой от источника с известным внутренним сопротивлением. Определение КПД усилителя с общей параллельной отрицательной обратной связью по току и полного тока.
-
Расчет усилителя на биполярном транзисторе
Расчетно-графическая работа по курсу электроники. Расчет однокаскадного усилителя. Вариант №25. Задание: Требуется рассчитать однокаскадный усилитель на биполярном транзисторе, схема которого приведена ниже. В этой схеме тип транзистора определяется полярностью заданного напряжения.
-
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.
-
Расчет трансформаторного усилителя
Методика расчета двухкаскадного трансформаторного усилителя мощности, выполненного на кремниевых транзисторах структуры p-n-p, и его КПД. Особенности составления эквивалентной схемы усилителя для области средних частот с учетом структуры транзисторов.