Міністерствоосвіти і науки України
Національний університет "Львівська політехніка"
Кафедра КСА
Розрахункова робота
з навчальної дисципліни :
“Електроніка і мікросхемотехніка ”
Варіант 2.12.1
Львів - 2015
Завдання №2. Для заданої схеми підсилювального каскаду вибрати тип операційного підсилювача і розрахувати значення всіх елементів схеми і вибрати їх номінальні значення і типи згідно з ГОСТом. Розрахувати основні параметри схеми (вхідний і вихідний опори, коефіцієнт підсилення за напругою, похибку коефіцієнта підсилення за напругою, значення дрейфу вихідної напруги) і визначити смугу пропускання частот.
№
вар.
Ег.m
(В)
RН
(кОм)
Uвих.m
(В)
МН
(дб)
fН
(Гц)
fВ
(кГц)
RГ
(кОм)
TОС
(оС)
0,5
0,1
5
3
20
20
1
0 ( + 50
/
Розрахунок неінвертуючого підсилювача на операційному підсилювачі
Розрахунок починаємо з вибору типу інтегрального операційного підсилювача. Визначаємо максимальну швидкість наростання вихідної напруги, яку повинен забезпечити операційний підсилювач DA1
Вибираємо тип операційного підсилювача, який має такі електричні параметрами: Vмакс; Кu0; (Uзм /ΔT (мкВ/оС); Rвх.д; Rвих.оп; Івх; Rн.мін; Еж.
Параметр
К140УД6
Коефіцієнт підсилення за напругою (Кu0), тис.
30
Напруга живлення(±Uж),В
15
Струм споживання(Iсп), мА
3
Напруга зміщення(Uзм), мВ
8
Вхідний струм (Iвх), нА
50
Різниця вхідних струмів (ΔІвх), нА
15
Дрейф напруги зміщення (ΔUзм/ΔT), мкВ/оС
20
Частота зрізу,МГц
1
Максимальна швидкість наростання вихідної напруги (Vmax), В/мкс
2
Вхідний диференціальний опір (Rвх.д), МОм
1
Вихідний опір(Rвих), кОм
0,2
Мінімальний опір навантаження (Rн.мін), кОм
1
Вихідна напруга(U±), В
12
Визначаємо необхідне значення коефіцієнта підсилення каскаду за напругою
Задаємося допустимим дрейфом вихідної напруги підсилювального каскаду і визначаємо значення резистора зворотного зв'язку
МОм
Приймаємо: МОм. Резистори загальногоз астосування з металодіелектричним провідним шаром : МОм
де ((Івх/(T) − температурний дрейф вхідного струму операційного підсилювача. Приймаємо
(Тос− максимальна різниця температур оточуючого середовища
Знаходимо значення резистора R1 з умови забезпечення необхідного коефіцієнта підсилення за напругою для неінвертуючого ввімкнення операційного підсилювача
Приймаємо:Резистори загального застосування з металодіелектричним провідним шаром :
Розраховуємозначеннявхідного опору для неінвертуючого ввімкнення операційного підсилювача
Визначаємо амплітудне значення струму в навантаженні, яке повинен забезпечити підсилювальний каскад
Максимальний струм, який може забезпечити безпосередньо сам операційний підсилювач, не повинен перевищувати значення
Транзистори VT1 і VT2 забезпечують підсилення за струмом і потужністю і складають схему комплементарний повторювач напруги. Параметри транзисторів повинні відповідати таким вимогам
Вибираємо типи транзисторів VT1 і VT2 , які мають необхідні електричні параметри.
Тип транзистора
fα,
МГц
h21e,
(β)
Ск,
пФ
τкб,
пс
Ік.0,
мкА
Uке.макс,
В
Ік.доп,
А
Pк.доп,
Вт
Rt.пк,
оС/Вт
Транзистори кремнієві, провідність(n-p-n)
КТ503А
5
40-120
20
1
25
0,3
0,35
214
Транзистори кремнієві, провідність(p-n-p)
КТ502А
5
40-120
20
1
25
0,3
0,35
Визначаємо вихідний опір повторювача напруги на транзисторах VT1 і VT2
Визначаємо вихідний опір підсилювача з урахуванням загального від'ємного зворотного зв'язку
Вибираємо резистор R2 з умови забезпечення необхідного значення вхідного опору підсилювального каскаду на операційному підсилювачі і усунення впливу опору джерела вхідного сигналу
Приймаємо:Резистори загального застосування з металодіелектричним провідним шаром :
Розподіляємо частотні спотворення на нижній частоті між конденсаторами схемиС1 і С2, переводимо частотні спотворення на нижній частоті у відносні одиниці (Мн=100,05·Мн[дб]) і розраховуємо значення ємностей конденсаторів
Приймаємо:
Конденсатор кер...
