Міністерствозагальної та професійноїосвітиРФ
СибірськийДержавнийІндустріальнийУніверситет
Розрахунково-пояснювальназаписка до курсовоїроботі по
промисловоїелектроніці
Тема:Розрахунок підсилювачапостійногоструму і джерелахарчування
Варіант№ 7
Номерзалікової книжки:94051
Виконавстудент р. ЗЕПА-95
ЛавриненкоД.В.
Розрахунокпідсилювачапостійногоструму
Підсилювачпостійногоструму (УПТ) служитьдля посиленняповільно мінливихсигналів, значенняяких післязмінизалишається постійнимскільки завгоднодовго. Нижняробоча частотаУПТ ,а вища - визначаєтьсяпризначеннямпідсилювача іумовами йогороботи.
Візьмемов якостіпідсилювальногокаскаду операційнийпідсилювачякий маєбільшою коефіцієнтпосилення ідопускаютьзмінавихідногосигналу майжев повному діапазоніживлячоїнапруги,а так само маютьвисоким вхіднимі порівняномалим вихіднимопорами,відрізняєтьсябільшою стабільністюі простотоювикористання.
Промисловістьвипускає сотнітипів операційнихпідсилювачів(ОУ), вони маютьнеінвертуючийі інвертуєтьсявходи і неінвертуючийвихід. Принципроботи (ОУ)полягаєв тому, що вихіднийсигнал змінюєтьсяв позитивномунапрямі,коли потенціална неінвертуючийвході стаєбільш позитивним,ніж потенціална інвертуєтьсявході, про навпаки.Це не означає,що на одномувході потенціалзавжди повиненбути більшпозитивним,ніж на іншому,а просто вказуєвідноснуфазу вихідногосигналу.
Застосуваннясильною ООСзнижує посиленняі забезпечуєйого стабільність.
Підсилювачпостійногоструму
Дано: ,,,.
<
/p>
, де
R 1 -вхідний опір,що впливає на K у схеми.
R 2 -компенсаціяструмів зміщенняОУ,
R 3 -паралельна,негативназворотний зв'язокпо напрузі.
C 1 , C 2 - ємності длязгладжуваннявисокочастотнихпульсаційживлячоїнапруги.
за умовою,тоді припустимо
R 2 = 100 K Ом р R 1 = 10 K Ом , [1,стор.184]
,[1, стор 185.]
.
ВізьмемоОУ К140УД8, якиймає наступніхарактеристики[2]:
номінальненапругахарчування .....................В± 15 В ,
струмспоживання..................................не більше 5 мА ,
коефіцієнтпосилення ..................................50 000,
вихіднанапруга.......................... НЕменше В± 10 В ,
робочачастота .............................................1 МГц .
струмнавантаження........................................не більше 5 мА ,
Всіпараметривідповідаютьумовам завдання.
Випрямлячнапругизі стабілізатором
Дано: , , .
Рішення.
Беремосхему компенсаційногостабілізаторанапруги,у якого К стаб = 20 ... 50,що задовольняєумові і беремодвуполуперіодноговипрямлячна діодах.
Оскількиплечі стабілізатораідентичні, торозраховуємоодне плече звикористаннямоднотипнихтранзисторіврізної структури.
Стабилизаторнапругина транзисторі
Струмнавантаження одногоплеча стабілізаторадорівнюєсумі струмів:споживанняОУ і струму навантаженняна виході ОП;5 + 5 = 10мА.
ВізьмемотранзисторКТ315А (КТ361А), йогопараметри:h 21Е = 20 ... 90,I оскільки max = 100мА, U ке = 25В, і стабілітронКС515Г, його параметри: I ст = 10мА,
U ст = 15 В± 0,75 В.
,
,
,де I ст - Струм стабілізаціїстабілітрона.
Струм,протікаючийчерез R 1 , R 2 , ,беремо U 0 = 17В,
Випрямляч
Заотриманимданими підбираємодіоди випрямногомоста ( U 0 = 17 В , I д = 39 мА ).
- Середнійструм, що протікаєчерез діодивипрямногомоста [3].
- Зворотненапругана діоді випрямногомоста [3].
Вибираємодиодную збіркуКДС523Г [2], її параметри:,,.
Розрахуноктрансформаторавипрямляча.
Опіртрансформатора. Ом 1 [3].
Напругана вториннійобмотці трансформатора:[3]
.
Струму вториннійобмотці трансформатора:[3]
.
Струмв первиннійобмотці трансформатора:
[3].
Обчислюємогабаритнупотужністьтрансформатора:
[3].
ізнаходимо твірплощі перерізусердечникатрансформатора Q C на площувікна сердечника Q Про , якев залежностівід марки дротиобмоток одно:
Q C Ч Q Про =1,6 P Г дляпроводу маркиПЕЛ;
Q C Ч Q Про = 2 P Г для дротумарки ПЕШО;
Q C Ч Q Про =2,4 P Г дляпроводу маркиПШД.
Вибираємопровід маркиПЕЛ, при цьому:
Q C Ч Q Про = 1,6 P Г = 1,6 Ч 2,53 = 4,05 см 4 .
1 У формулахнапругав вольтах, струмв мА , опірв Ом , ємністьв мкФ .
З таблиці[3, стор 182, Т. № 6] основнихданих типовихШ-образнихпластин, позначенню Q C Ч Q Про вибираємо длясердечникатрансформаторапластини типуШ-14 з Q Про = 1,47 см 2 ; Ширина середньогострижня сердечника а = 1,4 см ; висотавікна h =2,1 см і ширинавікна b =0,7 см .
Прицьому отримуємо:
[3].
Необхіднатовщина пакетупластин:
[3],беремо 2 см , то Q З = а Ч з = 2,8 см 2
Ставлення.Його рекомендуєтьсябрати в межах1 ... 2. Якщо воно вийдеза ці межі,то необхідновибрати іншийтип пластин.
Визначаємочисло витків w татовщину дротуd первинноїі вторинноїобмоток трансформатора.
[3];
[3];
[3], беремо0,1 мм
[3].
Розрахунокфільтра.
Розрахунокнеобхідногоконденсаторногофільтра З 0 ,від цієї ємностізалежить коефіцієнтпульсаційвипрямленоїнапруги.
[3], беремодва конденсаторипо 20 мкФ , включенихпаралельно.
Робоченапругаконденсаторів:
[3] беремо25 В .
Коефіцієнтпульсацій навході параметричногостабілізатора:
[3].
Такж необхіднов схему стабілізаторавключити ємності З 1 і З ' 1 для зменшенняпульсаційстабілізованогонапруги.
Ємності З 7 і З 8 необхідномонтуватияк можна ближчедо корпусу ОУ,що б компенсувативисокочастотніперешкоди в мережіхарчування.
Підсумковасхема пристрою
Списоквикористовуваноїлітератури.
П.Хоровіц,У.Хілл, "Мистецтвосхемотехніки ",в трьох томах,
Т - 1, М, "Світ", 1993р.
СеріяМРБ, "Довідковакнига радіоаматора-конструктора ",під ред. Н.І.Чистякова, М,"Радіо і зв'язок",1990
Л.Н.Бочаров, С.К.Жебряков, І.Ф.Колесніков,
"Розрахунокелектроннихпристроїв натранзисторах ",
М, "Енергія",1978
Новокузнецьк1998
