Расчет электронных схем

Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Ижевская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра «ТОЭ»

Курсовая работа

По дисциплине: «Электроника микропроцессорные средства и техника связи»

Тема: Расчет электронных схем

Вариант № 103

Выполнил: студент

Проверил

Ижевск 2009

Содержание

Расчет усилителя напряжения на биполярном транзисторе 3

Расчет схемы на операционном усилителе 9

Синтез логической схемы 12

Заключение 16

Список литературы

1.1 Схема усилителя напряжения

Рисунок 1.1 –Схема усилителя напряжения

1.2 Исходные данные для расчета

Максимальная амплитуда напряжения холостого хода источника входного сиг­нала, EГМ =0,5 В;

Внутреннее сопротивление источника входного сигнала RГ= 200 Ом;

Максимальная амплитуда напряжения нагрузки Uнм=1 В;

Сопротивление нагрузки Rн=1500 Ом;

Нижняя частота усиления fн=20 Гц

Коэффициент частотного искажения на частоте fн Mн=1,6.

1.3 Назначение элементов схемы

VT1 – управляемый биполярный транзистор;

Rб1 и R,б2 – цепь смещения начальной рабочей точки транзистора для обеспечения активного режима работы и усиления в классе А;

RН – эквивалент нагрузки;

Rк – нагрузочный резистор по постоянному току

Rэ – резистор отрицательной обратной связи (ООС) по току;

RГ и ЕГ – эквивалент источника входного сигнала

С1 и С2 – разделительные конденсаторы, исключающие влияние усилителя на ис­точник входного сигнала и нагрузку по постоянному току

1.4 Принцип работы схемы

Входной сигнал накладывается на постоянную составляющую, следова­тельно, напряжение базы увеличивается. От сюда следует, что транзистор допол­нительно приоткрывается, что ведет к увеличению тока базы, так как увеличива­ется ток базы, то и увеличивается ток коллектора, а напряжение на коллекторе падает.

Конденсатор С2 отсекает постоянную составляющую сигнала, и на выходе получаем отрицательную полуволну. Усиление сигнала происходит за счет коэф­фициента усиления и больших значений сопротивлений Rk и RН.

При отрицательной полуволне потенциал на базе падает, следовательно, транзистор начинает закрываться. Это ведет уменьшению тока коллектора и тока базы, а так же уменьшается падение напряжения на сопротивлении Rk. Следова­тельно, напряжение на коллекторе увеличивается, на выходе получаем положи­тельную полуволну.

1.5 Расчет схемы

1.5.1 Определение заданного коэффициента усиления по напряжению

. (1.1)

1.5.2 Расчет сопротивления резистора коллекторной цепи транзистора, кОм

, (1.2)

где – коэффициент соотношения сопротивлений Rк и Rн

При Rн > 1 кОм, то =1,5…5,0

.

Округляем до стандартного значения Rк=3,9 кОм.

1.5.3 Расчет сопротивления нагрузки транзистора по переменному току, кОм

кОм. (1.3)

1.5.4 Расчет максимальной амплитуды переменного тока коллектора, мА

мА (1.4)

1.5.5 Ток коллектора в начальной рабочей точке (ток покоя),мА

, (1.5)

где – коэффициент запаса (0,7…0,95)

принимаем =0,7

мА

1.5.6 Минимальное напряжение в точке покоя, В

(1.6)

где U0 – граничное напряжение Uкэ транзистора между активным режимом и режимом насыщения.

Для транзисторов малой мощности U0=1 В

1.5.7 Напряжение коллектор-эмиттер в начальной рабочей точке, В

Так как минимальное напряжение в точке покоя удовлетворяет условию UКЭ min,< 5 В, следовательно, принимаем UКЭП =5 В

1.5.8 Сопротивление резистора отрицательной обратной связи(ООС)

(1.7)

Округляем до ближайшего меньшего стандартного значения Rэ=510 Ом

1.5.9 Рассчитаем напряжение источника питания, В

(1.8)

В

Принимаем Eп= 11 В.

1.5.10 Выбор транзистора по предельным параметрам из условий

Uкэ max > EП = 11В

Iк max > Iкn = 1,32 мА

Pк max > мВт

Выбираем транзистор 2Т104Г со следующими параметрами

Uкэ max =30 В

Iк max =10 мА

Pк max =150 мВт

h21 э =10 - 60

Iэо» Iко =1 мкА

1.5.11 Определим ток базы покоя транзистора

, (1.9)

1.5.12 Рассчитаем напряжение покоя базы –эмиттер, В. Для этого используем от­носительное выражение для ВАХ эмиттерного перехода транзистора из нелиней­ной модели Эбера-Молла.

, (1.10)

где т =1,2…3 –поправочный коэффициент, учитывающий неидеальность элек­тронного перехода. Рекомендуется

Iэо – обратный ток эмиттерного перехода.

φТ – температурный потенциал, принимаем равным 0,026 В

Uбэ>3тφТ = 150 мВт, поскольку эмиттер находится в режиме активного насыще­ния, то в этом случае единицей можно пренебречь.

IЭ ≈IКП,

, (1.11)

В

1.5.12 Рассчитываем ток делителя цепи смещения, мА

, (1.12)

мкА.

1.5.13 Рассчитаем сопротивления цепи смещения:

, (1.13)

кОм.

Округляем до стандартного значения Rб2 =8,2 кОм

, (1.14)

кОм.

Округляем до стандартного значения Rб1 =75 кОм.

1.5.14 Рассчитаем эквивалентное сопротивление цепи смещения:

, (1.15)

1.5.15 Расс

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать