Анотація
У даній пояснювальній записці представлені опис схеми і тимчасових діаграм, розрахункові методики мультивібратора на польових транзисторах. У відповідності із завданням розраховані необхідні параметри схеми.
THE SUMMARY
In the given explanatory note the description of the circuit and time diagrams, settlement techniques of the multivibrator on field transistors are submitted. According to the task necessary parameters of the circuit are designed.
ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ
Розрахувати схему мультивібратора на польових транзисторах. Вихідні дані:
період проходження імпульсів Т: 200 мкс
тривалість: 10 мкс
тривалість зрізу: 1 мкс
амплітуда імпульсів U вих. u : -10 В
Зміст
Титульний лист
Анотація
Технічне завдання
Зміст
Введення
1.Описание схеми пристрою фантастронного генератора пилкоподібної напруги
2.Расчет фантастронного генератора пилкоподібної напруги
2.1.Електріческіе розрахунки
2.2.Вибор обгрунтування елементної бази
Висновок
Бібліографічний список
Специфікація
Тимчасові діаграми
-->p>
Схема
ВСТУП
Електронна обчислювальна техніка - порівняно молоде науково-технічне напрямок, але вона надає саме революціонізуюче вплив на всі галузі науки і техніки, на всі сторони життя суспільства. Характерно постійне розвиток елементної бази ЕОМ. Елементна база розвивається дуже швидко; з'являються нові типи логічних схем, модифікуються існуючі. Існує безліч різних електронних пристроїв: логічні елементи, регістри, суматори, дешифратори, мультиплексори, лічильники, дільники частоти, тригери, генератори та ін
Генератори перетворять енергію джерела живлення в енергію періодичних або квазіперіодичних електричних коливань. Основне призначення генераторів в електроніці - це формування імпульсів початкової установки і синхронізації, керуючих сигналів різної форми і тривалості.
Все різноманіття генераторів можна підрозділити на наступні типи:
- генератори прямокутних імпульсів;
- генератори лінійно-змінюється напруги (ЛІН);
- генератори східчасто-змінюється напруги;
- генератори синусоїдальних коливань
Типові форми прямокутних коливань показані на рис.1
Рис.1.
Генератори прямокутних імпульсів, що мають в петлі зворотного зв'язку елементи, що накопичують енергію, називаються мультивібратора.
Мультивібратори поділяються на дві групи:
- автоколивальні мультивібратори;
- чекають мультивібратори або одновібратора.
Основна відмінність між цими мультивібратора полягає в тому, що автоколивальні мультивібратори формують імпульсну послідовність при подачі напруги живлення на схему, оскільки вони мають два ланцюги зворотного зв'язку з накопичувачами енергії, а чекають мультивібратори формують одиночний імпульс з заданими параметрами по зовнішньому запуску, так як одна петля зворотного зв'язку не має накопичувача енергії. Одновібратор - щось середнє між мультивібратором і тригером [1].
Розрізняють м'який і жорсткий режими збудження мультивибраторов. При м'якому режимі будь-які зміни напруги в колі зворотного зв'язку в момент включення живлення призводять до виникнення режиму генерацій; при жорсткому режимі генерація виникає, коли напруга в колі зворотного зв'язку досягає певного порогу.
Мультивібратори підрозділяються на перезапускається та неперезапускаемие. У першому випадку при подачі імпульсу запуску генерація вихідних сигналів починається заново з вихідного стану. Перезапуски дозволяють необмежено збільшувати тривалість вихідного імпульсу незалежно від параметрів схеми мультивібратора. Неперезапускаемие мультивібратори не реагують на зовнішні імпульси запуску
1. Опис схеми мультивібратора на польових транзисторах
Висока вхідний опір польових транзисторів (ПТ) дозволяє конструювати мультивібратори на дуже низькі частоти повторення імпульсів при малих ємностях времязадающіх конденсаторів. Завдяки цьому форма вихідних імпульсів виявляється менш спотвореною, а шпаруватість більше, ніж у мультивібраторів на біполярних транзисторах.
Для автоколивальних мультивібраторів найбільш підходять ПТ з керуючим pn переходом, так як під час заряду конденсаторів напруга на ділянці затвор-витік докладено в прямому напрямку і тому опір цієї ділянки мало і малим стає час заряду конденсаторів.
Схема мультивібраторів з ПТ з керуючим pn переходом і каналом p-типу зображена на рис.2. У цьому мультивібраторі через резистори подається невелике негативне напруга на затвор щодо витоку, що підвищує стабільність періоду коливань і тривалість вихідних імпульсів На відміну від мультивібратора на БП транзисторах робота пристрою не порушується, якщо резистори включити між затвором і загальною точкою (схема з В«нульовимВ» затвором).
Рис.2.
Часові діаграми роботи несиметричного мультивібратора показані рис.3. В основних рисах принцип дії цього мультивібратора такий же, як і у лампового. Від мультивібратора на БТ його відрізняє те, що у тимчасово стійких станах рівноваги розряд конденсаторів відбувається практично тільки через резистори і не до нульової напруги, а до значення, при якому напруга на затворі стає рівним напрузі відсічення (зазвичай 1-6 В)
Рис.3.
2.Расчет мультивібратора на польових транзисторах
2.1. ЕЛЕКТРИЧНИЙ РОЗРАХУНОК
I. Вибір транзистора. Для забезпечення тимчасово стійких станів рівноваги необхідно вибирати транзистори, у яких
де - максимально допустима напруга втік-витік,
- напруга відсічки.
За довідником вибираємо ПТ КП103Л, що має наступні параметри:
При напругах = 10 В і = 0 струм стоку = 3 - 6,6 мА, крутизна характеристики S = ​​1.8 - 3.8 мА/В; струм затвора 20 нА, вхідна ємність пФ, прохідна ємність пФ і розсіюється на колекторі потужність P = 120 мВт. Розрахуємо середні значення напруги відсічки та вхідного опору.
Для розрахунку приймаємо 3,4 В. Це значення задовільно узгоджується з усередненими вихідними характеристиками КП103Л (Рис.4).
Рис.4.
Перевіряємо ставлення
Середнє значення вхідного опору
II.Вибор опору резистора. Вибираємо опір резисторів з умови отримання амплітуди імпульсу рівній U вих. u : -10 В
(2,7 кОм)
III.Вичісленіе ємності більшого з конденсаторів (рис.2). Вона повинна бути такою, щоб за час тривалості вихідного імпульсу = 10 мкс він встигав зарядитися. Тому або (1200пФ)
IV.Сопротівленіе резисторів
(39 кОм)
Отримане значення опорів резисторів задовольняє двом умовам: воно значно менше вхідного опору транзистора (= 500 МОм) і значно більше опору відкритого pn переходу. Перша умова важливо з точки зору впливу вхідного опору транзистора на період проходження імпульсів, а друге - для забезпечення на затворі (щодо витоку) напруги відкритого транзистора, близького до нулю.
V.Емкость конденсатора
(120пФ)
VI.Длітельность зрізу імпульсу
VII.Длітельность фронту імпульсу
, де
при цих значеннях форма імпульсів буде хорошою.
2.2. Вибір і обгрунтування елементної бази
На підставі наведеного вище розрахунку вибираємо елементи (для схеми електричної принципової даної в пункті 1):
1) В якості транзисторів Т1 і Т2 був узятий польовий транзистор КП103Л, з наступними характеристиками:
Г? Структура: p-n;
Г? Канал p-типу;
Г? = 10 В;
Г? 3,4 В;
Г? Струм затвора 20 нА;
Г? Вхідна емкостьпФ, прохідна ємність пФ;
Г? Максимально допустима розсіює потужність колектора: 120 мВт.
2) У відповідності з розрахованої ємністю С 1 і З 2 , підбираємо наступні конденсатори відповідно: М47 U ном = 10 В; С = 120 пФ В± 5% і П33 U ном = 10 В; С = 1200 пФ В± 10% - задовольняють нашим вимогам і розрахунками.
Відповідно до розрахованими номіналами резисторів в пункті 2.1., Маємо:
= 39 кОм: МЛТ-0 ,125-39кОм В± 2%;
= 2,7 кОм С5-36 ,47-2700 Ом В± 2%;
Висновок
В ході виконання даної курсової роботи була розрахована схема мультивібратора на польових транзисторах з заданими характеристиками:
період проходження імпульсів Т: 200 мкс
тривалість: 10 мкс
тривалість зрізу: 1 мкс
амплітуда імпульсів U вих. u : -10 В
Були розраховані та перевірені параметри даної схеми.
список використаної літератури 1. Бочаров Л. Н. Розрахунок електронних пристроїв на транзисторах, М. 1978.
2. Четвертак І.І. Резистори (довідник), М.: Енергоіздат, 1981.
3. Аксьонов А. І., Нефедов А. В. Вітчизняні напівпровідникові прилади (довідковий посібник), М.: Солон-Р, 2000.
4. Аксьонов А. І., Нефедов А. В. Резистори, конденсатори, дроти, припої, флюси (довідковий посібник), М.: Солон-Р, 2000.
