МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “Львівська політехніка”
кафедра АіТ
Розрахункова робота
З курсу Електроніка та мікросхемотехніка
Завдання. Варіант 2.11.4
Для заданої схеми підсилювального каскаду вибрати тип операційного підсилювача і розрахувати значення всіх елементів схеми і вибрати їх номінальні значення згідно з ДЕСТом. Розрахувати основні параметри схеми (вхідний і вихідний опори, коефіцієнт підсилення за напругою, значення дрейфу вихідної напруги) і визначити смугу пропускання. Ег.m=0.5Вт; Rн=0,3кОм; Uвих.m=15В; Mн=2,5дБ; fн=80Гц; fв=40кГц; Rг=100кОм; Tос=0 -°50С;
Розрахунок починаємо з вибору типу інтегрального операційного підсилювача. Визначаємо максимальну швидкість наростання вихідної напруги, яку повинен забезпечити операційний підсилювач (ОП) DA1
Вибираємо ОП типу К140УД9, який має внутрішню корекцію і захист від перенавантаження по струму і характеризується такими параметрами: .Vmax=2 В/мкс, Кu0=70 В/мВ, (Uзм=20 мкВ/оС, Rвхд =1 МОм, Rвих ОП=200 Ом, Івх= 40 нА, Rн min=2 кОм, Ек=(20В, ΔІвх=0.4нА/
Визначаємо необхідне значення коефіцієнту підсилення каскаду по напрузі
Задаємося допустимим дрейфом вихідної напруги Едр=90мВ і визначаємо значення резистора зворотного зв'язку
де (((Івх)- температурний дрейф різниці вхідних струмів,
(Т- максимальна різниця температур оточуючого середовища
.
Приймаємо R2=3000000Ом, резистор типу С2-23-0,125-3МОм(5%.
Знаходимо значення резистора R1 з умови забезпечення необхідного коефіцієнта підсилення по напрузі для інвертуючого включення
Приймаємо R1=100000Ом, резистор типу С2-23-0,125-100кОм(5%.
Розраховуємо значення вхідного опору для інвертуючого включення ОП
Визначаємо амплітудне значення струму в навантаженні, яке повинен забезпечити підсилювальний каскад
Максимальний струм, який може забезпечити безпосередньо сам операційний підсилювач не буде перевищувати значення
Транзистори VT1 і VT2 забезпечують підсилення по струму і потужності і являють собою комплементарний повторювач напруги. Ці транзистори повинні відповідати таким вимогам
Вибираємо транзистори типу КТ502А (p-n-p) і КТ503А (n-p-n), які мають наступні електричні параметри:(min=40 , f( =5 МГц, Uке доп=25В, Ік доп=300 мА, rб =200 Ом, Pк доп=500 мВт.
Визначаємо вихідний опір повторювача напруги на транзисторах VT1 і VT2
де (Т - температурний потенціал ((Т(25 мВ).
Визначаємо вихідний опір підсилювача з врахуванням загального від'ємного зворотного зв'язку
Розраховуємо резистор R3 з умови зменшення впливу дрейфу вхідних струмів на дрейф вихідної напруги ОП
Приймаємо R3= 100кОм, резистор типу С5-53-0,125-100кОм ( 5 %.
Розподіляємо заданий коефіцієнт частотних спотворень на низьких частотах Мн(дб) між двома конденсаторами С1 і С2 відповідно: Мн1(дб) =0,1дб і Мн2(дб)=2,4дб і розраховуємо значення ємностей цих конденсаторів
де
Приймаємо С1=0,1мкФ, конденсатор типу КМ- 6-Н90-25 В-0,1мкФ.
де
Приймаємо С2= 8мкФ, конденсатор типу К50-16-25В-8мкФ.
Визначаємо статичну похибку коефіцієнта підсилення каскаду за напругою
=0,043%
Література
.Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник под ред. Б.Л. Перельмана. - М.: Радио и связь, 1981.
Резисторы. Справочник - Под ред. Четверткова И.И. - М.: Энергоиздат, 1981.
Справочник по электрическим конденсаторам. Под общей ред. Четверткова И.И. - М.: Радио и связь, 1983.
Аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / Б.П. Кудряшов, Ю.В. Назаров, Б.В. Тарабрин, В.А. Ушибышев. - М.: Радио и связь, 1981.
Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - Л.: Энергоатомиздат, 1988.
