Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Курсовик Характеристика свойств и принципов действия усилителей низкой частоты на биполярных транзисторах. Основные методики проектирования и расчета генераторов колебаний прямоугольной формы с управляемой частотой следования импульсов. Эскиз источника питания.

Информация:

Тип работы: Курсовик. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 20.12.2008. Сдан: 2008. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Н. Э. БАУМАНА
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР.
Расчетная часть работы
по курсу "Основы электроники"
Цель работы: изучение свойств и принципов действия усилителей низкой частоты на биполярных транзисторах, изучение методики проектирования и расчета генераторов колебаний прямоугольной формы с управляемой частотой следования импульсов.
Задание:
Обозначение
Значение
Мощность, рассеиваемая на нагрузке, Вт.

15
Сопротивление нагрузки, Ом.

5
Нижняя частота, Гц.
fmin
10
Верхняя частота, кГц.
fmax
10
Амплитуда напряжения на входе оконечного каскада, В.
Uвх ОК
2

Обоснование структурной схемы.
Для генерирования прямоугольных импульсов, частота следования которых регулируется с помощью аналогового сигнала, можно выбрать схему функционального генератора с управляемой частотой выходного сигнала. Структурная схема приведена на черт.1.
Для возбуждения колебаний используется коммутатор (повторитель напряжения, знак которого зависит от состояния транзистора ) и триггер Шмидта ( компаратор с положительной обратной связью ).
Для формирования временных интервалов используется интегратор.
Диф.каскад вводится, так как нижняя частота полосы пропускания равна 0.3 Гц, (смотри ниже) и можно говорить, что выходной усилитель - усилитель постоянного тока (УПТ). Из чего следует, что если использовать на входе выходного усилителя просто емкость, то ее величина будет составлять порядка сотен микрофарад или единиц миллифарад, а это достаточно большие величины.
Оконечный каскад будет выполняться в виде двухтактного каскада, так как нагрузка по заданию низкоомна. При правильном подборе режима работы, применение последнего, позволит повысить КПД и понизить нелинейные искажения на выходе усилителя.
Для "раскачивания" двухтактного усилителя и согласования используется предварительный усилитель ОЭ, управляющий входным током транзисторов.
ГСТ используются для стабилизации токов ОЭ и Диф.каскада.
Для значительного уменьшения нелинейных искажений на выходе генератора, используется ООС. Расчётная часть
Генератор колебаний прямоугольной формы с регулируемой частотой следования. Частота следования определяется аналоговым сигналом.

Выбираем ОУ. Т.к. мы имеем маломощный генератор, то
Umax вых ОУ = ±10-12 В, а т.к. сигнал меняется в пределах 3-х порядков по частоте, то Umin вых ОУ = ±10-12 В, следовательно eсм < 10 мВ
Желательно, чтобы скорость нарастания импульса была больше, а зависимость eсм от Т меньше. Данным параметрам удовлетворяет ОУ К154УД2
Uвых = ±10В, Rн = 2 кОм, С = 3ё10 нФ, V = 75 В/мкс, Кeсм = 20 мкВ/K
2. Стабилитрон - элемент включаемый в схему для стабилизации Uвых при скачках Eп. U стабилизации равно U триггера Шмидта => мы выбираем КС182A, у которого Uст = 8,2 В
3. R7 UR7 - Uст = 10-8,2 = 1,8 B, R7 = UR7 / IОУ = 1,8В/5мА = 360 Ом
4. R5 - резистор, необходимый для падения на нём части сигнала при открытом диоде VD1 для предохранения от перегрева полевого транзистора (для того, чтобы привести последний в закрытое состояние требуется малый сигнал)
R5 = (Uст - Uд)/0,2ЧIm = 7,5 кОм
5. Диод VD1 - необходим для отсечки отрицательного полупериода сигнала, получаемого с триггера Шмидта, для приведения полевого транзистора в открытое состояние (ключ замкнут)
Д220: Im = 5мА, U = 50В - удовлетворяет нашим условиям.
Расчёт интегратора:
IR = IC = 0,8ЧImax = 4мА ,
R6 = Umax/IR =10В/4мА = 2,5кОм ,
С1 = Umax/4ЧUстЧFmaxЧR6 = 6нФ.
Расчёт инвертирующего усилителя:
Iвых = 5 мА. Необходимо, чтобы большая часть сигнала пошла на интегратор IR4 = 1мА; Iинтеграт. = 4 мА,
R1 = R4 = Uвых/IR4 = 10В/1мА = 10 кОм.
Для уменьшения помех, создаваемых усилителем, R2 = R3 = R1||R4 =
= 10кОм/2 =5 кОм.
Расчёт делителя напряжения:
Rвх ок = 4,3 кОм,
Uвх ок = 2 В,
Uвых дел = IделЧR8 = UстабЧR8/(R8+R9) = Uвх ок = 2 В,
R8 + R9 Ј Rвх ок Ј 4,3 кОм,
8,2ЧR9/(R8+R9) = 2В
R8+R9 = 4,3 кОм , откуда R8 = 3,25 кОм,
R9 = 1,05 кОм.
II. Эскиз источника питания.

Нам необходимо получить два равных по величине и симметричных относительно земли напряжения: положительное и отрицательное. Мы используем для этого наиболее очевидную схему - мостовой выпрямитель. Благодаря соединению среднего вывода вторичной обмотки трансформатора с общей шиной у нас в любой полупериод входного напряжения на противоположных концах выходной обмотки имеется положительное и отрицательное напряжения. Благодаря емкостям осуществляется двуполупериодное выпрямление выходного напряжения трансформатора.
III. Расчёт оконечного каскада, обеспечивающего усиление сигнала по мощности.
Определяем рабочий диапазон оконечного каскада:
fmin = 10 Гц Tmax = 0,1 c
fmax= 10-4 Гц Tmin= 10-4c
На вход подаются прямоугольные импульсы
а) На верхних частотах:
OK эквивалентен
Uвых(t) = UmЧ(1 - e-tимп/t)
tфр = 2,3Чt , t - постоянная времени схемы,
tимп.мин = 1/2ЧTmin = 1/(2Чfmax) = 1/(2Ч104) = 5Ч10-5 c,
обычно считают tфр = 0,1Чtимп min = 5Ч10--6 с (наша цель - сделать как можно меньше tфр), а так как tвч = tфр/2,3 , то fвч = 2,3/ tфрЧ2p =
= 73кГц
б) На нижних частотах:
OK эквивалентен
Uвых(t) = UmЧe-tимп/t
d = D/Um = 0,1 (наша цель - сделать как можно меньше D),
Um - D = UmЧe-tимп/t, следовательно 1 - d = e-tимп/t ,
tнч = tимп/d, tнч = tимп/0,1, tимп = 1/2ЧTmax = 1/(2Чfmin) = 1/(2Ч10) = 0,05c, tнч = 0,05/0,1 = Ѕ c, следовательно fнч = 0,3 Гц,
считаем fнч = 0.
fпред ( > 5Чfвч ) = 400 кГц , fгран = h21ЭЧ fпред = 50Ч400кГц = 20 Мгц
Определимся с режимами работы транзисторов. Для транзисторов VT1 и VT2 лучше использовать режимы работы класса АВ. Это немного снизит энергетические показатели работы транзисторов, но зато приведет к значительному уменьшению нелинейных искажений на выходе. Для остальных транзисторов выберем режим А.
Расчёт параметров транзисторов эмиттерного повторителя (VT1 и
VT2).

Потребляемая мощность Pпотр = ImЧ?; ????????, ???????????? ????????? ?= ImЧm; 2Чm p???.= P????- P?; P'm p??= 0, ????????????? E?= 2Um, Pm p??? =.
Так как Rн = 5 Ом, а Pн= 15 Вт, то амплитудные значения сигнала на нагрузке:
Um н=В, Im н = Um н/Rн= 9/5 = 1,8 А,
а необходимое напряжение питания:
Eп= Uкэ+ Um н= 2 + 9 = 11 В.
Требуемый коэффициент усиления КU== 9/2 = 4,5 ,
а мощность, рассеиваемая на коллекторе одного транзистора:
Рm pасс »0,1Ч= 0,1Ч112/5 = 2,42 ??.
Исходя из полученных данных, выбираем транзисторы, так чтобы
PKmax > Pm расс = 2,42 Вт, IKmax > Im н= 1,8 А, UКЭ0max > 2ЧEп = 22 В,
а fгр/h21Э > 5Чfвч = 400 кГц :
VT1
VT2
марка транзистора
КТ850Б
КТ851Б
тип транзистора
p-n-p
n-p-n
IKmax - постоянный ток коллектора, А
2
2
UKЭ0max- постоянное напряжение кол.-эм. (Iб=0), В
45
45
PKmax- постоянная рассеиваемая мощность коллектора, Вт
2,5
2,5
статич. коэф-т передачи тока в схеме с ОЭ h21, минимальное значение
65
65
fгр граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ, МГц
20
20
Найдем ток баз транзисторов (максимальный входной ток) и входное напряжение каждого транзистора оконечного каскада:
IБ max = IKmax/h21Э = Im н/ h21Э = 1,8/65 = 0,028А, UБ max » Um н = 9 В,
входное сопротивление оконечного каскада:
Rвх ОК = (h21Э + 1)ЧRн = 66Ч5 = 330 Ом.
Расчёт транзистора усилителя с ОЭ (VT3).

Транзистор VT3 работает в режиме А (однотактный).
Так как Rвых ГСТ2 >> Rвх ОК , то
= 28 мА (Im ГСТ2= 0). Тогда
пусть = 30 мА - постоянная соста-
вляющая тока коллектора VT3.
Очевидно, что от выбора IК0 зависит мощность, рассеиваемая н и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.