Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
Курсовик Проектирование усилителя приемного блока широкополосного локатора. Расчет оконечного каскада, рабочей точки, эквивалентных схем замещения транзистора, схемы термостабилизации, входного каскада по постоянному току, полосы пропускания выходного каскада.
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Схемотехника.
Добавлен: 01.03.2002.
Год: 2002.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Министерство образования Российской Федерации
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ) УСИЛИТЕЛЬ ПРИЁМНОГО БЛОКА ШИРОКОПОЛОСНОГО ЛОКАТОРА
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине
Схемотехника и АЭУ
Студент гр. 148-3
___Воронцов С.А.
24.04.2001
Руководитель
Доцент кафедры РЗИ
___Титов А.А.
___
2001
Реферат
Курсовой проект 18 с., 11 рис., 1 табл. КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ (Кu), АМПЛИТУДНОЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (АЧХ), ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ, РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ЁМКОСТИ, ДРОССЕЛИ, КОМБИНИРОВАННЫЕ ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ.
Объектом проектирования является проектирование усилителя приёмного блока широкополосного локатора. Цель работы - приобретение навыков аналитического расчёта усилителя по заданным к нему требованиям. В процессе работы производился аналитический расчёт усилителя и вариантов его исполнения, при этом был произведён анализ различных схем термостабилизации, рассчитаны эквивалентные модели транзистора, рассмотрены варианты коллекторной цепи транзистора. В результате расчета был разработан широкополосный усилитель с заданными требованиями.
Полученный усилитель может быть использован как усилитель высокой частоты
в приёмных устройствах.
Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 7.0.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на курсовое проектирование по курсу “Аналоговые электронные устройства”
студент гр. 148-3 Воронцов С.А.
Тема проекта: Усилитель приёмного блока широкополосного локатора.
Исходные данные для проектирования аналогового устройства.
1. Диапазон частот от 100 МГц до 400 МГц.
2. Допустимые частотные искажения Мн 3 dB, МВ 3 dB.
3. Коэффициент усиления 15 dB.
4. Сопротивление источника сигнала 50 Ом.
5. Амплитуда напряжения на выходе 1 В.
6. Характер и величина нагрузки 50 Ом.
7. Условия эксплуатации (+10 +50)єС.
8. Дополнительные требования: согласование усилителя по входу и выходу.
Содержание
1 Введение
2 Основная часть
2.1 Анализ исходных данных
2.2 Расчёт оконечного каскада
2.2.1 Расчёт рабочей точки
2.2.2 Расчёт эквивалентных схем замещения транзистора
2.2.2.1 Расчёт параметров схемы Джиаколетто
2.2.2.2 Расчёт однонаправленной модели транзистора
2.2.3 Расчёт и выбор схемы термостабилизации
2.2.3.1 Эмитерная термостабилизация
2.2.3.2 Пассивная коллекторная
2.2.3.3 Активная коллекторная
3 Расчёт входного каскада по постоянному току
3.1 Выбор рабочей точки
3.2 Выбор транзистора
3.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора
3.3.1 Расчёт цепи термостабилизации 4.1 Расчёт полосы пропускания выходного каскада
4.2. Расчёт полосы пропускания входного каскада
5 Расчёт ёмкостей и дросселей
6 Заключение
7 Список использованных источников
1 Введение
Цель работы - приобретение навыков аналитического расчёта широкополосного усилителя по заданным к нему требованиям.
Всё более широкие сферы деятельности человека не могут обойтись без радиолокации. Следовательно, к устройствам радиолокации предъявляются всё более жёсткие требования. В первую очередь это хорошее согласование по входу и выходу, хорошая повторяемость характеристик усилителей при их производстве, без необходимости подстройки, миниатюризация.
Всеми перечисленными выше свойствами обладают усилители с отрицательными комбинированными обратными связями [1], что достигается благодаря совместному использованию последовательной местной и параллельной обратной связи по напряжению
2 Основная часть
2.1 Анализ исходных данных
Исходя из условий технического задания, наиболее оптимальным вариантом решения моей задачи будет применение комбинированной обратной связи.[2]
Вследствие того, что у нас будут комбинированные обратные связи, которые нам дадут хорошее согласование по входу и выходу, в них будет теряться 1/2 выходного напряжения, то возьмём Uвых в 2 раза больше заданного, т.е. 2В.
2.2 Расчёт оконечного каскада
2.2.1 Расчёт рабочей точки
Возьмём Uвых в 2 раза больше чем заданное, так как часть выходной мощности теряется на ООС.[2]
Uвых=2Uвых(заданного =2 (В)
Расчитаем выходной ток:
Iвых===0,04 (А)
Расчитаем каскады с резистором и индуктивностью в цепи коллектора:
Рисунок 2.2.1.1- Резистивный каскад Рисунок
Расчёт резистивного каскада при условии Rн=Rк=50 (Ом) рис(2.2.1.1).
2.2.1.2- Нагрузочные прямые.
по переменному току.
Расчитаем выходной ток для каскада с резистором в цепи коллектора:
Iвых~===0,08 (А)
Расчитаем ток и напряжение в рабочей точке:
Uкэ0=Uвых+Uост, Uост примем равным 2В. (2.2.1)
Iк0=Iвых~+0,1Iвых~ (2.2.2)
Uкэ0=3 (В)
Iк0=0,088 (А)
Расчитаем выходную мощность:
Pвых===0,04 (Вт)
Напряжение питания тогда будет:
Eп=Uкэ0+URк=Uкэ0+ Iк0Rк=7,4 (В)
Найдём потребляемую и рассеиваемую мощность:
Pрасс=Uкэ0Iк0=0,264 (Вт)
Рпотр= EпIк0=0,651(Вт)
Рисунок 2.2.1.3- Индуктивный каскад Рисунок 2.2.1.4- Нагрузочные прямые.
Для того чтобы больше мощности шло в нагрузку, в цепь коллектора включаем дроссель.[2]
Расчёт каскада при условии что в цепь коллектора включен Lк рис(2.2.1.3).
по переменному току.
Расчитаем выходной ток для каскада с индуктивностью в цепи коллектора:
Iвых= ==0,04 (А)
По формулам (2.2.1) и (2.2.2) расчитаем рабочую точку.
Uкэ0=3 (В)
Iк0=0,044 (А)
Найдём напряжение питания, выходную, потребляемую и рассеиваемую мощность:
Pвых===0,04 (Вт)
Eп=Uкэ0=3 (В)
Рк расс=Uкэ0Iк0=0,132 (Вт)
Рпотр= EпIк0=0,132 (Вт)
Еп,(В)
Ррасс,(Вт)
Рпотр,(Вт)
Iк0,(А)
С Rк
7,4
0,264
0,651
0,088
С Lк
3
0,132
0,132
0,044
Таблица 2.2.1.1- Характеристики вариантов схем коллекторной цепи Из энергетического расчёта усилителя видно, что целесообразнее использовать каскад с индуктивностью в цепи коллектора.
Выбор транзистора осуществляется с учётом следующих предельных параметров:
1. граничной частоты усиления транзистора по току в схеме с ОЭ ;
2. предельно допустимого напряжения коллектор-эмиттер ;
3. предельно допустимого тока коллектора ;
4. предельной мощности, рассеиваемой на коллекторе .
Этим требованиям полностью соответствует транзистор КТ996А. Его основные технические характеристики приведены ниже.
Электрические параметры:
1. Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ МГц;
2. Постоянная времени цепи обратной связи пс;
3. Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ ;
4. Ёмкость коллекторного перехода при В пФ;
5. Индуктивность вывода базы нГн;
6. Индуктивность вывода эмиттера нГн. Предельные эксплуатационные данные:
1. Постоянное напряжение коллектор-эмиттер В;
2. Постоянный ток коллектора мА; 3. Постоянная рассеиваемая мощность коллектора Вт;
2.2.2 Расчёт эквивалентных схем замещения транзистора
Рисунок 2.2.2.1.1- Эквивалентная схема биполярного транзистора (схема Джиаколетто).
2.2.2.1Расчёт параметров схемы Джиаколетто
Найдём параметры всех элементов схемы:[2]
Пересчитаем ёмкость коллектора из паспортной: Ск(треб)=Ск(пасп)*=1 6=2,92 (пФ)
Найдём gб=, причём rб= :
rб= =2,875 (Ом); gб==0,347 (Cм);
Для нахождения rэ воспользуемся формулой rэ=, где Iк0 в мА:
rэ= =1,043 (Ом);
Найдём оставшиеся элементы схемы
gбэ==0,017,где Я0=55 по справочнику;
Cэ==30,5 (пФ),где fТ=5000Мгц по справочнику;
Ri= =100 (Ом), gi=0.01(См),где Uкэ(доп)=20В Iко(доп)=200мА.
2.2.2.2Расчёт однонаправленной модели транзистора
Рисунок 2.2.2.2.1- Однонаправленная модель транзистора.
Данная модель применяется в области высоких частот.
Параметры эквивалентной схемы расчитываются по приведённым ниже формулам.[2]
Входная индуктивность: , (2.2.2.1)
где -индуктивности выводов базы и эмиттера.
Входное сопротивление: , (2.2.2.2)
где , причём , и - справочные данные.
Выходное сопротивление: . (2.2.2.3)
Выходная ёмкость: . (2.2.2.4)
В соответствие с этими формулами получаем следующие значения элементов эквивалентной схемы: Lвх= Lб+Lэ=1+0,183=1,183 (нГн);
Rвх=rб=2,875 (Ом);
Rвых=Ri=100 (Ом);
Свых=Ск(треб)=2,92 (пФ);
fmax=fт=5 (ГГц)
2.2.3 Расчёт и выбор схемы термостабилизации.
2.2.3.1 Эмитерная термостабилизация.
Рисунок 2.2.3.1.1- Каскад с эмитерной термостабилизацией.
Эмитерная термостабилизация широко используется в маломощных каскадах, так как потери мощности в ней при этом не значительны и её простота исполнения вполне их компенсирует, а также она хорошо стабилизирует ток коллектора в широком диапазоне температур при напряжении на эмиттере более 3В.[1]
Рассчитаем параметры элементов данной схемы.
Uэ=4 (В);
Eп=Uкэ0+Uэ=7 (В);
Rэ= ==90,91 (Ом);
Rб1=, Iд=10Iб, Iб=, Iд=10 =10=0,008 (А);
Rб1==264,1 (Ом);
Rб2= =534,1 (Ом).
Наряду с эмитерной термостабилизацией используются пассивная и активная коллекторная термостабилизации.[1]
2.2.3.2Пассивная коллекторная термостабилизация
Ток базы определяется Rб. При увеличении тока коллектора напряжение в точке А падает и следовательно уменьшается ток базы, а это не даёт увеличиваться дальше току коллектора. Но чтобы стал изменяться ток базы, напряжение в точке А должно измениться на 10-20%, то есть Rк должно быть очень велико, что оправдывается только в маломощных каскадах[1].
Рисунок 2.2.3.2.1- Схема пассивной коллекторной термостабилизации
Rк==159.1(Ом);
URк=7 (В);
Eп=Uкэ0+URк=10 (В);
Iб==0.0008(А);
Rб= =2875 (Ом).
2.2.3.3 Активная коллекторная термостабилизация
Можно сделать чтобы Rб зависило от напряжения в точке А см. рис.(2.2.3.2.1). Получим что при незначительном уменьшении (увеличении) тока коллектора значительно увеличится (уменьшится) ток базы. И вместо большого Rк можно поставить меньшее на котором бы падало порядка 1В см. рис.(2.2.3.3.1).[1]
=100;
Rк===22,73 (Ом);
Eп=Uкэ0+UR=4 (В);
Iд2=10Iб2=10=0.0008 (A);
R3==28,75 (кОм);
R1==21,25 (кОм);
R2==4.75 (кОм).
Рисунок 2.2.3.3.1- Активная коллекторная термостабилизация.
Данная схема требует значительное количество дополнительных элементов, в том числе и акти и т.д.................
