Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Октября 2014 в 08:55, курсовая работа
Произведем необходимые расчеты для выбора транзистора:
где Uн – напряжение на нагрузке Rн – сопротивление нагрузки
Мощность, рассеиваемая на коллекторе (при = 1.1) к = 8Pн = 81.12 = 17,6 мВт
1. Предварительные данные для расчета усилителя 3
2. Выбор транзистора 4
3. Расчет режима транзистора по постоянному току 4
4. Выбор напряжения источника питания 5
5. Расчет элементов, обеспечивающих рабочий режим тр-ра 5
6. Расчет емкостей Сф, С1, С2, Сэ 7
7. Результаты расчета 8
8. АЧХ и ФЧХ усилителя 9
9. Список литературы 10
Министерство образования РФ
Уральский Государственный Технический Университет
Кафедра Автоматика и управление в технических системах
Курсовая работа по
Электронике
Студент гр. Р-291а
Преподаватель
доцент, к.т.н.
Екатеринбург 2000
UН = 0,1 В
RН = 5 Ом
RС = 1 кОм
К = 60
t max = 50 0C
S = 3
fн = 50 Гц
fв = 40 Гц
Произведем необходимые расчеты для выбора транзистора:
где Uн – напряжение на нагрузке Rн – сопротивление нагрузки
Мощность, рассеиваемая на коллекторе (при x = 1.1) Rк = 8*x*Pн = 8*1.1*2 = 17,6 мВт
Необходимый коэффициент передачи по току: Внеобх = 1.5 * К = 1.5 * 60 = 90 ,
где К – коэффициент усиления
Необходимая добротность усилителя Dу:
Dу = 10 * К * wв = 20 * p *¦в * К = 20 * 3.14 * 40000 * 60 = 1.5*10 8
Для выбранного транзистора добротность Dт :
где r¢б – объемное сопротивление базы, равное 150 Ом Cк – емкость коллекторного перехода
По расчетным данным и из условий : Ркmax >Рк , Bmin ³ Bнеобх , ¦в ³ ¦в,необх выбираем транзистор КТ3107И 1
Максимальный ток коллектора Iк,м :
Ток коллектора Iк определяем по формуле:
Проверим, что ток базы больше макс. тока сигнала :
где В – коэффициент передачи по току.
где Rвх = В * rэ= 1к9 - входное сопротивление каскада Ес – источник сигнала Rс – входное сопротивление источника сигнала
Т.о., условие выполнено, т.к. 13.5 мкА > 1.3 мкА
Напряжение на коллекторе-эмиттере Uкэ :
Рабочая точка транзистора =1.5 В
I0к = 1.82 В
Выбор напряжения источника питания Ек:
В соответствии с ГОСТ выбираем 5 В
Падение напряжения на Rф :
URф = (0.1¸0.2)* Ек = 0.2*5 = 1 В
Напряжение на делителе Uд :
Uд = Ек - URф = 4 В
Найдем Rэ по формуле :
где S – температурный коэффициент
Rб = (5¸10) Rвх = 5*1900 = 9500 Ом – общее сопротивление базы
Определим Rк :
Найдем Uб :
Найдем R2 :
Определим ток делителя:
Условие Iд £ 0.2 Iк выполняется, т.к. 0,4мА £ 0.4 мА
Определим Rф :
По ГОСТу выбираем:
R1 = 6к0 R2 = 16к0 Rэ = 3к2 Rф = к45
Проверим выполнение неравенства:
I0к * Rэ + U0кэ + I0к * Rк + (I0к + Iд) * Rф ³ Ек
5.824 + 1.5 + 2.5 + 1.179 ³ 5
11 ³ 5 – неравенство выполняется
Определим коэффициент К для предусилителя на одном транзисторе КТ3107И
Для того, чтобы обеспечить требуемый коэффициент усиления введем в схему эмиттерный повторитель на транзисторе КТ3107И (Рис.2).
Определим для повторителя Rэ2:
UБ2 = UК1 = I0э *Rэ + U0Кэ = 1.82мА * 3.2кОм + 1.5В = 7.32 В
UБэ2 = r¢б * I0э = 150 * 1.82мА = 0.27 В
Определим сопротивление RЭ2Н :
Найдем Rвх2 и Rвых2 :
Коэффициент усиления повторителя К2 :
Коэффициент усиления первого каскада:
Получаем общий коэффициент усиления предварительного усилителя:
К = К1 * К2 = 86 * 0.98 » 84.5
где КСГ = 40 – коэффициент сглаживания
fП = 100 Гц – основная частота пульсации ист.питания
Из равенства:
Пусть Мн,вх = 0.92
Мн,э = 0.86
Тогда Мн,вых =0.89
Расчет С1, С2, Сэ :
RЭ |
RФ |
R1 |
R2 |
RК |
RЭ2 |
СЭ |
СФ |
С1 |
С2 |
ЕК |
3к2 |
450 |
6к0 |
16к |
1к4 |
3к9 |
217 |
141 |
3.15 |
19.7 |
5В |
Табл.1
8.
Амплитудно-частотная и фазо- | ||||||||||||||||
10 |
20 |
30 |
40 |
60 |
100 |
160 |
320 |
640 |
1280 |
2560 |
5120 |
10240 |
20480 |
40960 |
81920 |
163840 |
1 |
1.30103 |
1.47712125 |
1.60205999 |
1.77815125 |
2 |
2.20411998 |
2.50514998 |
2.80617997 |
3.10720997 |
3.40823997 |
3.70926996 |
4.01029996 |
4.31132995 |
4.61235995 |
4.91338994 |
5.21441994 |
62.8 |
125.6 |
188.4 |
251.2 |
376.8 |
628 |
1004.8 |
2009.6 |
4019.2 |
8038.4 |
16076.8 |
32153.6 |
64307.2 |
128614.4 |
257228.8 |
514457.6 |
1028915.2 |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.2 |
2 |
3.2 |
6.4 |
12.8 |
25.6 |
51.2 |
102.4 |
204.8 |
409.6 |
819.2 |
1638.4 |
3276.8 |
5 |
2.5 |
1.66666667 |
1.25 |
0.83333333 |
0.5 |
0.3125 |
0.15625 |
0.078125 |
0.0390625 |
0.01953125 |
0.00976563 |
0.00488281 |
0.00244141 |
0.0012207 |
0.00061035 |
0.00030518 |
0.4 |
0.8 |
1.2 |
1.6 |
2.4 |
4 |
6.4 |
12.8 |
25.6 |
51.2 |
102.4 |
204.8 |
409.6 |
819.2 |
1638.4 |
3276.8 |
6553.6 |
4.6 |
1.7 |
0.46666667 |
-0.35 |
-1.56666667 |
-3.5 |
-6.0875 |
-12.64375 |
-25.521875 |
-51.1609375 |
-102.380469 |
-204.790234 |
-409.595117 |
-819.197559 |
-1638.39878 |
-3276.79939 |
-6553.59969 |
25 |
6.25 |
2.77777778 |
1.5625 |
0.69444444 |
0.25 |
0.09765625 |
0.02441406 |
0.00610352 |
0.00152588 |
0.00038147 |
9.5367E-05 |
2.3842E-05 |
5.9605E-06 |
1.4901E-06 |
3.7253E-07 |
9.3132E-08 |
0.16 |
0.64 |
1.44 |
2.56 |
5.76 |
16 |
40.96 |
163.84 |
655.36 |
2621.44 |
10485.76 |
41943.04 |
167772.16 |
671088.64 |
2684354.56 |
10737418.2 |
42949673 |
0.21242964 |
0.50702013 |
0.90618314 |
0.94385836 |
0.53803545 |
0.27472113 |
0.16209849 |
0.07884425 |
0.03915203 |
0.01954243 |
0.00976702 |
0.00488299 |
0.00244143 |
0.00122071 |
0.00061035 |
0.00030518 |
0.00015259 |
1.35673564 |
1.03907226 |
0.43662716 |
-0.33667482 |
-1.00269159 |
-1.29249667 |
-1.40797942 |
-1.49187016 |
-1.53163429 |
-1.55125265 |
-1.56102915 |
-1.56591332 |
-1.5683549 |
-1.56957562 |
-1.57018597 |
-1.57049115 |
-1.57064374 |
И.Е. Мясников, Екатеринбург : УПИ, 1992г.
1 Параметры транзистора взяты из справочника « Радио и связь » М.: 1990г
Информация о работе Расчет предварительного усилителя на транзисторе КТ3107И