23.05 18:10Николь Ричи наградили за ее родительские качества[УКРАИНСКИЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ПОРТАЛ]
23.05 18:02Наоми Кэмпбелл отпраздновала 38-й день рождения[УКРАИНСКИЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ПОРТАЛ]
23.05 17:25Серегу избили хулиганы[УКРАИНСКИЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ПОРТАЛ]
23.05 17:24У Сергея Зверева украли стринги[УКРАИНСКИЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ПОРТАЛ]
23.05 17:12Режиссер Сергей Соловьев госпитализирован[Film.Ru]
23.05 16:31Объявлены члены жюри конкурса ММКФ "Перспективы"[Film.Ru]
23.05 16:06Одесская киностудия снимает детективную мелодраму "Героиня своего романа" [УКРАИНСКИЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ПОРТАЛ]
23.05 16:04Топ-50 самых красивых мужчин мира: украинец - второй[УКРАИНСКИЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ПОРТАЛ]
23.05 16:03Лорак едва не осталась на "Евровидении" без платья[УКРАИНСКИЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ПОРТАЛ]
23.05 16:00Ани Лорак вышла в финал "Евровидения-2008". [УКРАИНСКИЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ПОРТАЛ]
Самая лучшая халява - это:
Результат
Архив

Главная / Предметы / Радиоэлектроника / ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ


ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ - Радиоэлектроника - Скачать бесплатно


Министерство образования Российской Федерации


                     ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
                  СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)


             Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)



                            ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ



           Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

                             Схемотехника и АЭУ



                                  Студент гр. 180

                                                     __________Курманов Б.А.

                                  ______________

                                 Руководитель


                                    Доцент кафедры РЗИ

                                                     _____________Титов А.А.

                                   _____________



                                    2003
                                   Реферат


     Курсовая работа 29с., 12 рис., 3 табл., 2 источника.

     УСИЛИТЕЛЬНЫЙ  КАСКАД,  ТРАНЗИСТОР,  КОЭФФИЦИЕНТ  ПЕРЕДАЧИ,   ЧАСТОТНЫЕ
ИСКАЖЕНИЯ,    НАПРЯЖЕНИЕ,    МОЩНОСТЬ,    ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ,     СКВАЖНОСТЬ,
КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ, ОДНОНАПРАВЛЕННАЯ МОДЕЛЬ.
       Целью данной  работы  является  приобретение  навыков  аналитического
расчёта усилителя по заданным требованиям.
       В процессе работы производился расчёт  параметров  усилителя,  анализ
различных  схем  термостабилизации,  были  рассчитаны  эквивалентные  модели
транзистора, рассмотрены варианты коллекторной цепи транзистора.
       В результате работы получили принципиальную готовую схему усилителя с
известной топологией и известными номиналами элементов.
       Пояснительная записка выполнена в текстовом редакторе Microsoft  Word
2002.
                                 СОДЕРЖАНИЕ

|1.Введение                                                         |5   |
|2.Предварительный расчет усилителя                                 |6   |
|2.1 Расчет рабочей точки                                           |6   |
|3. Выбор транзистора                                               |8   |
|4. Расчет схемы термостабилизации                                  |9   |
|4.1 Эмиттерная термостабилизация                                   |9   |
|4.2 Пассивная коллекторная термостабилизация                       |11  |
|4.3 Активная коллекторная термостабилизация                        |12  |
|5. Расчёт параметров схемы Джиаколетто                             |13  |
|6. Расчет высокочастотной индуктивной коррекции                    |15  |
|7. Промежуточный каскад                                            |17  |
|7.1 Расчет рабочей точки. Транзистор VT2                           |17  |
|7.1.1 Расчет высокочастотной индуктивной коррекции                 |20  |
|7.1.2 Расчет схемы термостабилизации                               |21  |
|7.2 Транзистор VT1                                                 |22  |
|7.2.1 Расчет схемы термостабилизации                               |24  |
|8. Искажения вносимые входной цепью                                |25  |
|9. Расчет Сф, Rф, Ср                                               |26  |
|10. Заключение                                                     |28  |
|Литература                                                         |29  |
|                                                                   |    |
|                                                                   |    |


                Министерство образования Российской Федерации

      Томский Университет Систем Управления и Радиоэлектроники (ТУСУР)

             Кафедра радиоэлектроники и защиты информации  (РЗИ)


                                                                   Утверждаю


                                                           Зав. кафедрой РЗИ

                                                          _____В.И.Ильюшенко



                           ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 2

         на курсовое проектирование по дисциплине “Схемотехника АЭУ”
                       студенту гр.180 Курманову Б.А.


  1. Тема проекта                Импульсный усилитель

  2. Сопротивление генератора Rг = 75 Ом.

  3. Коэффициент усиления K = 25 дБ.

  4. Длительность импульса 0,5 мкс.

  5. Полярность "положительная".

  6. Скважность 2.

  7. Время установления 25 нс.

  8. Выброс 5%.

  9. Искажения плоской вершины импульса 5%.

 10. Амплитуда 4В.

 11. Полярность "отрицательная".

 12. Сопротивление нагрузки Rн = 75 Ом.

 13. Условия эксплуатации и требования к стабильности показателей усилителя
     20 - 45 °С.

 14. Срок сдачи проекта на кафедру РЗИ 10.05.2003.

 15. Дата выдачи Задания 22.02.2003.



     Руководитель проектирования _____________

     Исполнитель ______________


1.Введение

     Импульсные усилители нашли широкое  применение.  Особенно  широко  они
применяются  в  радиотехнических  устройства,  в  системах   автоматики,   в
приборах экспериментальной физики, в измерительных приборах.
     В зависимости от задач на импульсные усилители накладываются различные
требования,  которым  они   должны   отвечать.   Поэтому   усилители   могут
различаться между собой как по элементной базе, особенностям  схемы,  так  и
по  конструкции.  Однако  существует   общая   методика,   которой   следует
придерживаться при проектировании усилителей.
     Задачей представленного проекта является отыскание наиболее простого и
надежного решения.

     Для импульсного усилителя применяют специальные  транзисторы,  имеющие
высокую граничную частоту. Такие транзисторы называются высокочастотными.

     Итогом курсового проекта стали  параметры  и  характеристики  готового
импульсного усилителя.
2.Предварительный расчет усилителя

     2.1 Расчет рабочей точки

     Исходные данные для курсового проектирования находятся  в  техническом
задании.
     Средне статистический транзистор даёт усиление в 20 дБ, по  заданию  у
нас 25 дБ, отсюда получим, что наш усилитель будет иметь как минимум  [pic]2
каскада. Однако исходя из условия разной  полярности  входного  и  выходного
сигнала число каскадов должно быть нечетным,  следовательно  число  каскадов
составит 3.

      Структурная схема многокаскадного усилителя представлена на рис.2.1

[pic]
                  Рисунок 2.1 - Структурная схема усилителя

     По заданному напряжению  на  выходе  усилителя  рассчитаем  напряжение
коллектор эмиттер и ток коллектора (рабочую точку).
     Iко=[pic]
     Uкэо=[pic]

     Рассмотрим  два  варианта  реализации  схемы  питания   транзисторного
усилителя: первая схема реостатный каскад, вторая схема дроссельный каскад.
     Дроссельный каскад:
     Схема дроссельного каскада по переменному току представлена на рисунке
2.2.
     [pic]
     Рисунок 2.2 - Схема дроссельного каскада

     Rн=75 (Ом).
     Расчетные формулы:
     [pic]                                             (2.1)
     [pic]                                  (2.2)
     [pic]                                             (2.3)
     [pic]                                             (2.4)
     Исходя из формул 2.1 - 2.4 вычислим напряжение Uкэо и ток Iко.
     [pic]
     [pic]
     Eп = Uкэо = 4В
     Pвых = [pic] Вт
     Pпотр = [pic] Вт
     ? = [pic]

     Резистивный каскад:
     Схема резистивного каскада по переменному току представлена на рисунке
2.3.
     [pic]
     Рисунок 2.3 - Схема резистивного каскада

     Rк=75(Ом), Rн=75 (Ом), Rн~=37,5 (Ом).
     Исходя из формул 2.1 - 2.4 вычислим напряжение Uкэо и ток Iко.
     [pic]
     [pic]
     Eп = Iко*Rк+Uкэо = 8,4В
     Pвых = [pic] Вт
     Pпотр = [pic] Вт
     ? = [pic]

      Результаты выбора рабочей точки двумя способами  приведены  в  таблице
2.1.
Таблица 2.1.
|   |Eп,   |Iко, (А)|Uко, (В)|Pвых.,(Вт|Pпотр.,(Вт|PRк,(Вт)|?    |
|   |(В)   |        |        |)        |)         |        |     |
|Rк |8,4   |0,0587  |4       |0,107    |0,496     |0,255   |0,22 |
|Lк |4     |0,0293  |4       |0,107    |0,117     |        |0,91 |


     3. Выбор транзистора

     Выбор  транзистора  осуществляется  с  учётом   следующих   предельных
параметров:
  1. PRк ? Pк доп*0,8
  2. Iко ? 0,8*Iк max
  3. fв(10-100)  ? fт
  4. Uкэо ? 0,8*Uкэ доп
     Исходя из данных технического задания[pic]. Тогда верхняя граничная
частота оконечного каскада:
     [pic]                       (3.1)
     fТ>(10..100)  fв,
     fT=140МГц.

     Этим требованиям полностью соответствует транзистор 2Т602А. Параметры
транзистора приведены в таблице 3.1.

     Таблица 3.1 - Параметры используемого транзистора
|Наимено-в|Обозначение                          |Значения   |
|ание     |                                     |           |
|Ск       |Емкость коллекторного перехода       |4 пФ       |
|Сэ       |Емкость эмиттерного перехода         |25 пФ      |
|Fт       |Граничная частота транзистора        |150 МГц    |
|?о       |Статический коэффициент передачи тока|20-80      |
|         |в схеме с ОЭ                         |           |
|Tо       |Температура окружающей среды         |25оС       |
|Iкбо     |Обратный ток коллектор-база          |10 мкА     |
|Iк       |Постоянный ток коллектора            |75 мА      |
|Тперmax  |Температура перехода                 |423 К      |
|Pрас     |Постоянная рассеиваемая мощность (без|0,85 Вт    |
|         |теплоотвода)                         |           |

     Далее рассчитаем выберем схему термостабилизации.


     4. Расчет схемы термостабилизации

     4.1 Эмиттерная термостабилизация

     Эмиттерная стабилизация применяется в основном в маломощных  каскадах,
и   получила   наиболее   широкое    распространение.    Схема    эмиттерной
термостабилизации приведена на рисунке 4.1.

     [pic]
     Рисунок 4.1 - Схема эмиттерной термостабилизации

    Расчёт произведем поэтапно:
    1. Выберем напряжение эмиттера [pic], ток делителя [pic]  и  напряжение
питания [pic];
    2. Затем рассчитаем [pic].
    Напряжение эмиттера [pic]  выбирается  равным  порядка  [pic].  Выберем
[pic].
    Ток делителя [pic] выбирается равным  [pic],  где  [pic]-  базовый  ток
транзистора и вычисляется по формуле:
    [pic](мА);                                    (4.1.1)
    Тогда:
    [pic] (мА)                              (4.1.2)
    Напряжение питания рассчитывается по формуле: [pic](В)
    Расчёт величин резисторов производится по следующим формулам:
    [pic] Ом;                                          (4.1.3)
    [pic]                                   (4.1.4)
    [pic] (Ом);                        (4.1.5)
    [pic] (Ом);                             (4.1.6)
    Данная  методика  расчёта  не  учитывает  напрямую  заданный   диапазон
температур окружающей среды, однако, в  диапазоне  температур  от  0  до  50
градусов для рассчитанной подобным образом схемы, результирующий  уход  тока
покоя транзистора, как правило, не превышает (10-15)%, то есть  схема  имеет
вполне приемлемую стабилизацию.

     4.2 Пассивная коллекторная термостабилизация

     [pic]
     Рисунок 4.2 - Схема пассивной коллекторной термостабилизации.

     Пусть URк=10В
     Rк=[pic] (Ом);                               (4.2.1)
     Еп=Uкэо+URк=10+10=20В                             (4.2.2)
     Rб=[pic] =5,36 (кОм)                   (4.2.3)
      Ток базы определяется Rб. При увеличении тока  коллектора  напряжение
на Uкэо  падает  и  следовательно  уменьшается  ток  базы,  а  это  не  даёт
увеличиваться дальше току коллектора. Но чтобы  стал  изменяться  ток  базы,
напряжение Uкэо должно измениться на 10-20%, то есть Rк  должно  быть  очень
велико, что оправдывается только в маломощных каскадах.
4.3 Активная коллекторная термостабилизация
     [pic]
     Рисунок 4.3 - Схема активной коллекторной термостабилизации

     Сделаем так чтобы Rб  зависело  от  напряжения  Ut.  Получим  что  при
незначительном изменении тока коллектора значительно изменится ток  базы.  И
вместо большого Rк можно поставить меньшее на котором  бы  падало  небольшое
(порядка 1В) напряжение.
     Статический коэффициент передачи по току первого  транзистора  (о1=30.
UR4=5В.
     R4=[pic]=[pic]=85 (Ом)                            (4.3.1)
     [pic]                                  (4.3.2)
     Iко1 = Iбо2  = [pic]
     Pрас1 = Uкэо1*Iко1 = 5*1,68*10-3 = 8,4 мВт
     [pic]

     R2=[pic]=[pic]=2,38 (кОм)                    (4.3.3)
     R1=[pic]=[pic]=672 (Ом)                      (4.3.4)
     R3 = [pic](Ом)                    (4.3.5)

     Еп = Uкэо2+UR4 = 10+5 = 15В                             (4.3.6)

     Данная схема требует значительное количество дополнительных элементов,
в том числе и активных. При повреждении емкости С1 каскад  самовозбудится  и
будет не усиливать,  а  генерировать,  т.е.  данный  вариант  не  желателен,
поскольку параметры усилителя должны как можно меньше зависеть от  изменения
параметров его элементов. Наиболее приемлема эмиттерная термостабилизация.

     5. Расчёт параметров схемы Джиаколетто

     [pic]
     Рисунок 5.1 - Эквивалентная схема биполярного транзистора (схема
                   Джиаколетто)

Ск(треб)=Ск(пасп)*[pic]=4([pic]=8,9 (пФ), где
Ск(треб)-ёмкость коллекторного перехода при заданном Uкэ0,
Ск(пасп)-справочное значение ёмкости коллектора при Uкэ(пасп).
rб= [pic]=33,5 (Ом); gб=[pic]=0,03 (Cм), где      (5.1)
rб-сопротивление базы,
[pic]-справочное значение постоянной цепи обратной связи.
rэ=[pic] =[pic]=0,835 (Ом), где                         (5.2)
Iк0 в мА,
rэ-сопротивление эмиттера.
gбэ=[pic]=[pic]=0,039, где                        (5.3)
gбэ-проводимость база-эмиттер,
[pic]-справочное значение статического коэффициента передачи тока в схеме  с
общим эмиттером.
Cэ=[pic]=[pic]=41 (пФ), где            (5.4)
Cэ-ёмкость эмиттера,
 fт-справочное значение граничной частоты транзистора при которой [pic]=1
Ri= [pic]=1333 (Ом), где                          (5.5)
Ri-выходное сопротивление транзистора,
Uкэ0(доп),   Iк0(доп)-соответственно   паспортные    значения    допустимого
напряжения на коллекторе и постоянной составляющей тока коллектора.
gi=0.75(мСм).
      [pic]                                       (5.6)
      где К0 - коэффициент усиления резисторного каскада
     [pic]                             (5.7)
     где ?в - постоянная времени верхних частот резисторного каскада
     [pic]                             (5.8)
     где ? - постоянная времени верхних частот
     [pic]                             (5.9)
     где S0 - крутизна проходной характеристики
     [pic]                       (5.10)
     где Свх - входная динамическая емкость каскада
     [pic]                       (5.11)
     [pic]                       (5.12)
     [pic][pic]                                   (5.13)
     где fв - верхняя 

назад |  1  | вперед


Назад
 


Новые поступления

Украинский Зеленый Портал Рефератик создан с целью поуляризации украинской культуры и облегчения поиска учебных материалов для украинских школьников, а также студентов и аспирантов украинских ВУЗов. Все материалы, опубликованные на сайте взяты из открытых источников. Однако, следует помнить, что тексты, опубликованных работ в первую очередь принадлежат их авторам. Используя материалы, размещенные на сайте, пожалуйста, давайте ссылку на название публикации и ее автора.

281311062 (руководитель проекта)
401699789 (заказ работ)
© il.lusion,2007г.
Карта сайта
  
  
 
МЕТА - Украина. Рейтинг сайтов Союз образовательных сайтов