Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Комп'ютеризовані системи автоматики
Інформація про роботу
Рік:
2009
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Електроніка та мікросхемотехніка
Група:
КС-33
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра „Комп’ютеризовані системи автоматики”
Розрахункова робота
з дисципліни
„Електроніка та мікросхемотехніка”
Львів-2009
Завдання до розрахункової роботи
Завдання №1. 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. Для підсилювачів потужності побудувати наскрізну динамічну характеристику каскаду і визначити значення коефіцієнта гармонік.
Номер варіанту:1.6.2.
№
вар.
PН
(Вт)
RН
(кОм)
Uвих.m
(В)
МН
(дб)
fН
(Гц)
fВ
(кГц)
RГ
(кОм)
TОС
(оС)
2
-
0,8
10
2
500
100
10
- 10 ( 40
Рис.1.1. Схема каскаду попереднього підсилення на польовому транзисторі в схемі з спільним стоком
Визначаємо амплітудне значення струму в навантаженні
Задаємося значенням струму стоку транзистора в режимі спокою
Приймаємо номінальне значення струму спокою колектора транзистора .
Знаходимо мінімальне значення напруги між витоком і стоком транзистора
де – напруга насичення транзистора, яка залежить від значення струму стоку і типу транзистор. Переважно напруга насичення для малопотужного транзистора складає
Визначаємо напругу живлення каскаду
Приймаємо значення напруги живлення виходячи з нормалізованого ряду: 5В, 6В, 9В, 10В, 12В, 15В, 18В, 20В, 24В, 27В, 30В, 36В.
При виборі типу транзистора керуємося такими вимогами:
;
Вибираємо тип польового транзистора: КП302Б з керованим n-p переходом,і каналом n типу.
;;;;;;.
Розраховуємо значення опору резистора в колі витоку
Номінальні значення розрахованих резисторів вибираємо згідно з нормалізованого ряду Е24 з допуском .
Визначаємо початкове зміщення між затвором і витоком транзистора
Визначаємо напругу на затворі в режимі спокою
.
Вибираємо струм подільника напруги в колі затвору з умови і розраховуємо опори резисторів подільника
Визначаємо еквівалентний опір вхідного подільника напруги
Розраховуємо коефіцієнт підсилення каскаду за напругою
де – еквівалентний опір навантаження каскаду
Визначаємо значення вхідної ємності каскаду
Вхідний опір схеми має чисто ємнісний характер, а ємнісна складова вхідного опору буде дорівнювати
Мінімальне значення повного вхідного опору каскаду
Значення вихідного опору залежить від значення Rв, також від крутизни польового транзистора S
Витоковий повторювач напруги не дозволяє отримувати таких низьких значень вихідного опору, як у емітерного повторювача напруги, але його вихідний опір не залежить від внутрішнього опору джерела вхідного сигналу.
Сумарний рівень частотних спотворень на низьких частотах Мн=2Дб, які вносяться підсилювальним каскадом буде складати: =0,3Дб; =1,7Дб.
Значення ємностей розділювальних конденсаторів визначаємо з умови забезпечення необхідного рівня частотних спотворень на низьких частотах.
Приймаємо С1=0,022мкФ КМ-4-Н90-25В
де fн – нижня частота робочого діапазону частот,
– коефіцієнт частотних спотворень, які вносяться ємністю конденсатора С1.
Приймаємо С2=0,1мкФ К53-7-30В
– коефіцієнт частотних спотворень, які вносяться ємністю конденсатора С2.
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 ДЕСТ- ом. 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.
Номер варіанту:2.12.17.
№
вар.
Ег.m
(В)
RН
(кОм)
Uвих.m
(В)
МН
(дб)
fН
(Гц)
fВ
(кГц)
RГ
(кОм)
TОС
(оС)
17
5
0,2
11
3
150
50
2
+5 ( + 35
Схема неінвертуючого каскаду на операційному підсилювачі
Розрахунок неінвертуючого каскаду на операційному підсилювачі
Розрахунок починаємо з вибору типу інтегрального операційного підсилювача. Визначаємо максимальну швидкість наростання вихідної напруги, яку повинен забезпечити операційний підсилювач:
Отже можна обрати операційний підсилювач K140У10 з наступними параметрами:
, , , (Uзм /ΔT =50(мкВ/оС), Rвх.д =0.4MOм,
Rвих.оп =150Oм, Івх=250нА, Rн.min=2кОм, Ек=15B.
Визначаємо необхідне значення коефіцієнта підсилення каскаду за напругою:
;
Задаємося допустимим дрейфом вихідної напруги підсилювального каскаду Едр =(20 – 100 )мВ і визначаємо значення резистора зворотного зв'язку :
,
де ((Івх/(T) - температурний дрейф вхідних струмів операційного підсилювача (приймаємо ((Івх/(T) ( Iвх/100).
(Тос - максимальна різниця температур оточуючого середовища:
;
Приймаємо R3= 620кОм, резистор типу С2-33-0,125-620кОм (5%.
Знаходимо значення резистора R1 з умови забезпечення необхідного коефіцієнта підсилення за напругою для неінвертуючого ввімкнення операційного підсилювача:
;
Приймаємо
Розраховуємо значення вхідного 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 буде перевищувати значення:
, де ;
Транзистори VT1 і VT2 забезпечують підсилення за струмом і потужністю і складають схему комплементарний повторювач напруги. Тому вибираємо транзистори, які повинні відповідати таким вимогам:
;
Отже обираємо транзистори КТ-503А(n-p-n) і КТ-502А(p-n-p), які мають наступні електричні параметри:
,,, ;
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:
;
Вибираємо резистор R2 з умови забезпечення необхідного значення вхідного опору підсилювального каскаду на операційному підсилювачі і усунення впливу опору джерела вхідного сигналу:
;
Розподіляємо заданий коефіцієнт частотних спотворень на низьких частотах Мн[дб]=3Дб між двома конденсаторами С1 і С2 відповідно: Мн1[дб]=0.4Дб і Мн2[дб]=2.6Дб, і розраховуємо значення ємностей цих конденсаторів.
;
Приймаємо С1=0,15мкФ КМ-6-Н30-25В
;
Приймаємо С2=10мкФ К50-16-16В
де fн – нижня частота робочого діапазону частот.
Використана література:
Фолкенбери Л. Применения операционных усилителей и линейных ИС. ( М.: Мир, 1985.
Рутковски Дж. Интегральные операционные усилители. ( М.: Мир, 1978.
Алексенко А.Г., Коломбет Е.А., Стародуб Г.Н. Применение прецизионных аналоговых ИС. ( М.: Радио и связь, 1981.
Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. ( Л.: Энергоатомиздат, 1988.
Аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / Б.П. Кудряшов, Ю.В. Назаров, Б.В. Тарабрин, В.А. Ушибышев. ( М.: Радио и связь, 1981.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора