Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розрахунок типових вузлів електронних схем
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Комп'ютеризовані системи автоматики
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Електроніка та мікросхемотехніка
Група:
КС-31
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра „Комп’ютеризовані системи автоматики”
Розрахункова робота
№1
з навчальної дисципліни „Електроніка та мікросхемотехніка”
на тему: „Розрахунок типових вузлів електронних схем”
Львів-2007
Завдання до розрахункової роботи
Для заданої схеми підсилювального каскаду вибрати тип транзистора і побудувати динамічні характеристики для постійного і змінного струмів. Вибрати положення робочої точки в режимі спокою і здійснити розрахунок каскаду за постійним струмом.
Розрахувати значення всіх елементів схеми і вибрати їх номінальні значення і типи згідно з ДЕСТ-ом. Розрахувати основні параметри схеми (вхідний і вихідний опори, коефіцієнти підсилення за напругою і за струмом). Розрахувати значення коефіцієнтів частотних спотворень на низьких і високих частотах.
Номер варіанту:
№
вар.
PН
(Вт)
RН
(кОм)
Uвих.m
(В)
МН
(дб)
fН
(Гц)
fВ
(кГц)
RГ
(кОм)
TОС
(оС)
21
-
4
12
3,5
80
40
2
+ 5 ( + 55
Схема транзисторного каскаду в схемі з спільним емітером
Динамічні навантажувальні характеристики каскаду
для постійного ( dc ) і змінного ( ab ) струмів кремнієвого
транзистора КТ-503А
Розрахунок транзисторного каскаду в схемі з спільним емітером за постійним струмом
Визначаємо амплітудне значення струму в навантаженні:
;
Задаємося значенням струму колект
ора транзистора в режимі спокою:
;
Приймаємо номінальне значення струму спокою колектора транзистора .
Знаходимо мінімальне значення напруги між колектором і емітером транзистора:
де – напруга насичення транзистора, яка залежить від значення колекторного струму і матеріалу з якого виготовлений транзистор. Переважно напруга насичення для малопотужного транзистора складає ,отже приймаємо, що , а .
Задаємося спадом напруги на емітерному резисторі і записуємо вираз для значення напруги живлення підсилювального каскаду:
Звідси отримуємо формулу для напруги живлення підсилювального каскаду:
;
(значення напруги живлення приймаємо виходячи з нормалізованого ряду: 5В, 6В, 9В, 10В, 12В, 15В, 18В, 20В, 24В, 27В, 30В, 36В, 40 В, 50В, 60В, …, 100В).
Розраховуємо значення емітерного резистора:
;
(так, як номінальні значення розрахованих резисторів, переважно, вибираємо згідно з нормалізованого ряду Е24 з допуском ).
Розраховуємо значення колекторного резистора:
;
Визначаємо струм бази транзистора в режимі спокою:
,
(так, як ми обрали кремнієвий транзистор КТ-503, то ).
Задаємося струмом базового подільника напруги і розраховуємо значення опорів резисторів і :
, , ,
( - значення відповідних параметрів кремнієвого транзистора КТ-503 при мінімальній температурі оточуючого середовища).
Визначаємо еквівалентний опір базового подільника напруги:
Розраховуємо значення коефіцієнта температурної нестабільності:
;
Розраховуємо значення приросту некерованого струму колектора при зміні температури в заданому діапазоні .
Для кремнієвих транзисторів:
,
де – значення некерованого струму колектора транзистора при певній температурі Т0 (переважно ця температура складає 20о С або 25оС).
Розраховуємо значення приросту струму колектора від зміщення вхідної характеристики транзистора при зміні температури оточуючого середовища в заданому діапазоні:
;
де – температурний коефіцієнт зміщення вхідної характеристики транзистора, який для германієвих і кремнієвих транзисторів приблизно дорівнює – 2 (мВ/ oC).
Розраховуємо значення приросту струму колектора від зміни коефіцієнта підсилення транзистора за струмом в схемі з спільною базою при зміні температури оточуючого середовища на :
,
де – температурний коефіцієнт відносної зміни коефіцієнта підсилення транзистора за струмом в схемі з спільною базою, який для малопотужних транзисторів складає 2·10-4 (1/oC).
Сумарний приріст колекторного струму при зміні температури від дії дестабілізуючих факторів при ідеальній термостабілізації:
;
Реальний приріст колекторного струму в режимі спокою при зміні температури від дії дестабілізуючих факторів для заданої схеми термостабілізації:
;
Цей приріст струму не повинен перевищувати допустимого значення, що дозволяє забезпечити необхідний діапазон вихідної напруги і струму каскаду на навантажені при зміні температури оточуючого середовища в заданому діапазоні.
Розрахунок транзисторного каскаду в схемі з спільним емітером за змінним струмом
Визначаємо дифузійний опір емітерного переходу транзистора для змінного струму:
де – температурний потенціал (при Тос=20оС ).
Дифузійний опір бази :
Визначаємо загальний опір бази транзистора:
,
де – об’ємний опір бази.
Визначаємо вхідний опір каскаду для змінного струму в схемі з спільним емітером:
Еквівалентний опір навантаження каскаду для змінного струму:
;
Визначаємо коефіцієнт підсилення каскаду за напругою:
де Rг – опір джерела вхідного сигналу.
Визначаємо еквівалентний вхідний опір каскаду з врахуванням впливу базового подільника напруги:
Визначаємо коефіцієнт підсилення каскаду за струмом,попередньо обчисливши:
– опір колекторного переходу транзистора для схеми з спільним емітером,
, ,
Визначаємо вихідний опір каскаду для змінного струму:
.
Значення ємностей розділювальних конденсаторів визначаємо з умови забезпечення необхідного рівня частотних спотворень на низьких частотах.
Сумарний рівень частотних спотворень на низьких частотах Мн, які вносяться підсилювальним каскадом буде складати:
, де
– коефіцієнт частотних спотворень, які вносяться ємністю конденсатора С1.
– коефіцієнт частотних спотворень, які вносяться ємністю конденсатора С2.
– коефіцієнт частотних спотворень, які вносяться ємністю конденсатора Се .
Отже коефіцієнти частотних спотворень, які вносяться ємностями конденсаторів розподілимо наступним чином:
,
,
.
Обчислимо ємність конденсаторів, попередньо обчисливши:
– еквівалентний опір зовнішнього кола на вході підсилювального каскаду;
– вихідний опір какаду для схеми з спільним колектором;
де fн – нижня частота робочого діапазону частот.
Висновок
Виконуючи дану розрахункову роботу я для заданої схеми підсилювального каскаду вибрав тип транзистора (в данному випадку це кремнієвий транзистор КТ-503) і побудував динамічні характеристики для постійного і змінного струмів; вибрав положення робочої точки в режимі спокою і здійснив розрахунок каскаду за постійним струмом (розрахував основні параметри схеми (вхідний і вихідний опори, коефіцієнти підсилення за напругою і за струмом) і вибрав їх номінальні значення і типи згідно з ДЕСТ-ом, , а також значення коефіцієнтів частотних спотворень на низьких і високих частотах).
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора