Название: Розрахунок номіналів компонентів електронних схем
Вид работы: курсовая работа
Рубрика: Коммуникации и связь
Размер файла: 685.45 Kb
Скачать файл: referat.me-170767.docx
Краткое описание работы: Національний технічний університет України “КПІ” Кафедра Фізичної та біомедичної електроніки КУРСОВА РОБОТА з курсу Аналогова схемотехніка тема Розрахунок номіналів компонентів електронних схем
Розрахунок номіналів компонентів електронних схем
Національний технічний університет
України “КПІ”
Кафедра Фізичної та біомедичної електроніки
КУРСОВА РОБОТА
з курсу Аналогова схемотехніка
тема Розрахунок номіналів компонентів електронних схем
Зміст
1. Підсилювальні каскади на біполярних транзисторах
1.1 Початкові дані
1.2 Методика розрахунку
1.3 Кінцеві схеми з вказаними номіналами елементів
2. Активні RC–фільтри нижніх частот
2.1 Початкові дані
2.2 Методика розрахунку
2.3 Кінцеві схеми з вказаними номіналами елементів
3. RC–генератори
3.1 Початкові дані
3.2 Методика розрахунку
3.3 Кінцева схема з вказаними номіналами елементів
Висновки
1. Підсилювальні каскади на біполярних транзисторах
1.1 Початкові дані
Рис 1.1 Підсилювальні каскади на біполярних транзисторах,,включені за схемою: а) з загальним емітером; б) з загальною базою
Табл. 1
№ Варіанту | Схема включення | fH, Гц | fв, кГц | Мн=Мв | RH, кОм | U2m, В | Тип транзистора |
1 | ЗЕ , ЗБ | 100 | 120 | 1,1 | 18 | 2 | МП39 |
Для даних схем включення і у відповідності з номером варіанта був вибраний транзистор МП39. Це германієвий сплавний транзистор p-n-p типу. Призначений для використання в каскадах підсилення напруги проміжної та низької частоти, імпульсних та інших пристроях радіоелектронної апаратури широкого використання. Випускаються в металоскляному корпусі з гнучкими виводами.
Рис.1.1. Транзистор МП39
В таблиці 2 представлені основні характеристики вибраного транзистора.
Табл. 2. Основні характеристики транзистора МП39
Параметри | Режим вимірювання | Значення параметрів |
h21Э | Uкб=5 В, IЭ=1 мА, f=1 кГц , Θокр=200 С | 12 |
IКБО, мкА | Uкб=5 В, Θокр=200 С | 15 |
Θокр=700 С | ≤400 | |
fh21Э, МГц | Uкб=5 В, IЭ=1 мА | 0.5 |
h11Б ,Ом | Uкб=5 В, IЭ=1 мА, f=1 кГц | 25 |
h22Б , мкСм | Uкб=5 В, IЭ=1 мА, f=1 кГц | 3,3 |
Cк, пФ | Uкб=5 В, f=465 кГц | 60 |
Iк доп, мА | Uкб=5 В, IЭ=1 мА, f=1 кГц , Θокр=200 С | 40 |
Табл.3. Гранично допустимі експлуатаційні дані транзистора МП39
Параметри | Режим вимірювання | Значення параметрів |
UКЭ max , B | RбЭ=200 Ом, Θокр =400 С | 15 |
UКБ max , B | -600 С ≤Θокр≤400 С | 10 |
IК max , мА | -600 С ≤Θокр≤700 С | 40 |
IК нас max , мА | -600 С ≤Θокр≤700 С | 150 |
IЭ нас max , мА | -600 С ≤Θокр≤700 С | 150 |
PК max , мВт | -500 С ≤Θокр≤550 С | 150 |
Θпер max , 0 С | - | 85 |
1.2 Розрахунок параметрів для схеми з ЗЕ
Транзистор обирається з вимоги забезпечення необхідної амплітуди вихідного сигналу і смуги пропускання
при заданій вихідній напрузі та коефіцієнті частотних спотворень
в області верхніх частот
:
Вибираємо (для p-n-p транзистора живлення набуває від`ємного значення )
Опір резистора RK ОЭ , і допустима ємність конденсатора навантаження Cн.доп. обираються з умови
На сімействі вихідних характеристик транзистора побудуємо лінію навантаження по постійному струму і визначимо положення точки спокою (Uкэ A , Iк A , Iб A ) для режиму класа А. На сімействі вхідних характеристик транзистора по Iб A визначається напруга початкового зміщення Uбэ A .
Рис. 1.2 Сімейство вхідних характеристик транзистора МП39 схеми з ЗЕ (А - обрана робоча точка).
Рис. 1.3 Сімейство вихідних характеристик транзистора МП39 схеми з ЗЕ (А- обрана робоча точка).
При заданих Е1 =-10 В маємо Uкэ A =- 5 В, Iк A = 20 мА, Iб A = 500 мкА,
Iэ A = Iк A +Iб A =20,5 мА , Uбэ A =-0.27 В.
Опір резисторів забезпечуючих початкове зміщення фіксованим струмом бази:
Емність розподільчих конденсаторів С1 , С2
1.3 Розрахунок параметрів для схеми з ЗБ
Транзистор обирається з вимоги забезпечення необхідної амплітуди вихідного сигналу і смуги пропускання
при заданій вихідній напрузі та коефіцієнті частотних спотворень
в області верхніх частот
:
Вибираємо (для p-n-p транзистора живлення набуває від`ємного значення )
Опір резистора і допустима ємність конденсатора навантаження
обираються як і в схемі з ЗЕ, тобто
На сімействі вихідних характеристик транзистора побудуємо лінію навантаження по постійному струму і визначимо положення точки спокою (Uкб A , Iк A , Iэ A ) для режиму класа А. На сімействі вхідних характеристик транзистора по Iэ A визначається напруга початкового зміщення Uэб A .
Рис. 1.2 Сімейство вхідних характеристик транзистора МП39 схеми з ЗБ (В - обрана робоча точка).
Рис. 1.3 Сімейство вихідних характеристик транзистора МП39 схеми з ЗБ (В- обрана робоча точка).
При заданих Е1 =-10 В і Е2 =-1 В маємо Uкб A =0 В, Iк A = 20 мА, Iэ A = 20 мА,
Iб A = Iк A +Iэ A =40 мА , Uэб A =0.32 В.
Опір резисторів забезпечуючих початкове зміщення фіксованим струмом бази :
Ємність розподільчих конденсаторів С1 , С2
2. Активні RC–фільтри нижніх частот
2.1 Початкові дані
Частота зрізу .
Схеми фільтрів наведені на рис. 2.1
2.2 Методика розрахунку
Параметри компонентів схеми для фільтрів нижніх частот 1–го порядку
, обираємо
;
,
;
![]() |
||||
|
|
Рис. 2.1. Схеми фільтрів нижніх частот: а – першого порядку; б – другого порядку.
.
Для фільтрів нижніх частот 2–го порядку
, обираємо
;
,
;
,
;
;
,
.
В якості операційного підсилювача можна взяти модель К140УД6.
2.3 Кінцеві схеми з вказаними номіналами елементів
Схеми фільтрів першого та другого порядків наведені на рис. 2.2.
3. RC–генератори
3.1 Теоретичні відомості
Лінійні електронні осциляторні схеми, які генерують синусоїдальний вихідний сигнал, складаються з підсилювача і частотно-вибіркового елемента - фільтра. Схеми генераторів які використовують RC кола, комбінацію резисторів і конденсаторів, в їх частотно-вибіркових частинах називаються RC генераторами.
3.2 Початкові дані
Частота генерації ,
10
Вихідна напруга ,
2
Схема генератора представлена на рис. 1.
Рис. 2.2 Схеми фільтрів нижніх частот с вказаними номіналами елементів:
а – першого порядку; б – другого порядку.
3.3 Методика розрахунку
Генератор з мостом Віна. В схемі (рис. 1) RC–генератора використовується частотно–залежний позитивний зворотній зв'язок (міст Віна) і частотно–незалежний негативний зворотній зв'язок (НЗЗ) за допомогою резисторів та
. Для зменшення нелінійних спотворень в ланцюгу НЗЗ резистор
шунтується двома зустрічно ввімкненими стабілітронами
,
з напругою стабілізації
. Коли напруга на виході ОП стає більше
стабілітрон (в залежності від полярності
) відкривається та шунтує резистор
, зменшуючи тим самим коефіцієнт підсилення і попереджує досягнення
рівня
. Резистор
дозволяє регулювати амплітуду вихідної напруги
віл
до
.
Вибір та розрахунок допоміжних параметрів.
Приймаємо
,
.
Обрана модель операційного підсилювача: К140УД6
Вхідний струм ,
100
Різниця вхідних струмів,
Вхідний опір ,
Напруга зміщення нуля ,
Коефіцієнт підсилення напруги
Коефіцієнт ослаблення синфазних вхідних напруг ,
70
Частота одиничного підсилення ,
Вихідний опір ,
150
Максимальний вихідний струм ,
25
Максимальна вихідна напруга ,
Максимальна вхідна диференціальна напруга ,
Напруга живлення ,
Струм споживання ,
Вибір стабілітрона:
,
,
таку напругу стабілізації має стабілітрон КС133Г.
Розрахунок опорів та ємностей
,
;
,
.
Резистори ,
обираються у відповідності з умовами
;
,
де ,
– вхідний, вихідний опір ОП.
Обираємо
,
.
При таких значеннях опорів вказані вище умови виконуються:
;
.
3.4 Кінцева схема з вказаними номіналами елементів
Схема представлена на рис. 2.
Рис. 2
Висновки
В даній курсовій роботі проведено розрахунок типових підсилювальних каскадів на біполярних транзисторах, активних RC–фільтрів нижніх частот та RC–генераторів. Розглянуто і обґрунтовано методику розрахунків.
Похожие работы
-
Дослiдження цифрових iнтегральних мiкросхем
Міністерство освіти та науки України Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя Кафедра автоматизації Технологічних цесів
-
Розрахунок електронних схем
КУРСОВА РОБОТА з курсу Аналогова схемотехніка тема Розрахунок електронних схем Зміст 1. Теоретичні відомості. 1.1 Живлення ланцюгів транзистора. 1.2 Властивості каскадів при різних ввімкненнях транзистору.
-
Расчет загрузки трансформаторов
ІНЕСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ УЧБОВИЙ ЗАКЛАД ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Кафедра ЕПМ КОНТРОЛЬНА РОБОТА з курсу
-
Розрахунок кіл несинусоїдного струму
Міністерство освіти та науки України Вінницький національний технічний університет Кафедра ТЕЕВ Розрахунково–графічне завдання №1 «Розрахунок кіл несинусоїдного струму»
-
Складання логічних схем з метою проектування комбінаційних пристроїв
Міністерство освіти України. Львівський технічний коледж. радіотехнічний факультет з курсу ’’Аналогова та цифрова техніка’’. Тема: ’’Складання логічних схем з метою проектування
-
Розробка конструкції гібридної мікросхеми
Розробка конструкції інтегральної мікросхеми і технологічного напрямку її виробництва згідно із заданою принциповою електричною схемою. Вибір матеріалів і компонентів. Розрахунок і обґрунтування конструкцій плівкових елементів та розмірів плати.
-
Розрахунок усталеного процесу в електричному колі
Методи розрахунку лінійного кола при дії на нього періодичного несинусоїдного сигналу. Визначення повної та активної потужності, яку споживає коло та його параметри на гармоніці. Етапи дослідження передаточної функції і побудування графіків АЧХ і ФЧХ.
-
Підсилювач вертикального відхилення осцилографа
Розробка підсилювача вертикального відхилення осцилографа – приладу, призначеного для підсилення слабких сигналів, що надходять з осцилографа. Загальна структура вимірювального перетворювача, розрахунки для підсилювача напруги і для кінцевого каскаду.
-
Аналогові електронні пристрої
Вибір схеми підсилювача. Розрахунок каскаду підсилення на біполярному транзисторі. Графоаналітичний розрахунок робочого режиму. Схема каскаду підсилення для підсилення малих сигналів без спотворень. Параметри транзистора та кола зміщення каскаду.
-
Розкладання в ряд Фур'є несинусоїдальної періодичної функції напруги та дослідження її впливу на лінійне коло
Пошук повного вхідного опору ланцюга щодо затисків. АЧХ і ФЧХ комплексного коефіцієнта передачі по напрузі. Розкладання в ряд Фур'є несинусоїдальної періодичної функції. Побудова лінійчатого амплітудного і фазового спектру вхідної і вихідної напруги.