МІНІСТЕРСТВООСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
МОСКОВСЬКИЙДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОНІКИ І МАТЕМАТИКИ (техн. УНІВЕРСИТЕТ)
КАФЕДРАЕлектронно-обчислювальної апаратури
Курсова робота
з дисципліни "Електроніка"
Виконав студентгрупи С-45ЗорінС.В.
Викладач Медведєв В.В.
Москва 1998
Зміст
1. Робоче завдання
2. Виконання роботи
2.1 Загальні положення
2.2 Розрахунок статичного режимупідсилювача
2.3 Розрахунок по перемінному току
3. Схема підсилювача
1. Робоче завдання
Розрахувати імпульсний підсилювач, використовуючинаступні дані:
2. Виконання завдання
2.1 Загальні положення
Розрахуємо загальний коефіцієнт підсилення:
Необхідне посилення можна отримати,використовуючи 2 підсилювальних каскаду. Коефіцієнт посилення першого каскадуорієнтовно візьмемо рівним 20, коефіцієнт підсилення другого каскаду рівним10.
Підсилювальні каскади будемо будувати натранзисторі КТ315Б.
Необхідні параметри транзистора:
Зворотний струм колектора при Uкб =
10 В небільше 1 мкА
Статичний коефіцієнт посилення струму базипри Uк = 10 В, Iе = 1 мА 50-350
Гранично допустима напруга Uке при Rбе = 10кОм 15 В
Вхідніхарактеристики Вихідні характеристики
Залежність стат. коеф. посилення струму базивід температури
Враховуючи, що для узгодження з навантажувальнимопором необхідно після підсилювального каскадів поставити емітернийповторювач, накреслимо схему підсилювача:
2.2 Розрахунок статичного режиму підсилювача
розраховувати перший підсилювальний каскад.
Вибираємо робочу точку для першогопідсилювального каскаду. Її характеристики:
За графіками, по робочої точці і похарактеристикам транзистора знаходимо необхідні для розрахунків параметри:
Визначимо
візьмеморівним 100 Ом
Розрахуємо вхіднийопір:
Таке вхіднийопір не може забезпечити задовільного узгодження згенератором. Тому для збільшення вхідного опору додамо в емітернийланцюг не зашунтірован опір. Підберемо таке значення, щоб забезпечитивхідний опір порядку 7 кОм.
Задамо таке,щоб. Нехай. Реальне вхіднийопір, обумовлений через паралельне з'єднання і,буде дорівнює
Вибравши,визначимо з умови
Визначимо зформули для коефіцієнта посилення, вважаючи його рівним 20:
де - вхіднийопір наступного каскаду. Візьмемо його рівним 10 кОм
Щоб забезпечитиспіввідношення, візьмемо. Розрахуємо нестабільністькаскаду:
що єнезадовільним показником. Щоб зменшити нестабільність, потрібномаксимально збільшити значення. Збільшимо значення зашунтованогоопору до 450 Ом, одночасно знизивши значення до 18кОм. Для такого значення реальне вхідний опір каскаду будедорівнює
Нестабільність в цьомувипадку буде дорівнює
Розрахуємо коефіцієнт посилення даногокаскаду:
Попередній розрахунок першого каскадузакінчений.
Переходимо до розрахунку другу підсилювальногокаскаду. Визначаємо коефіцієнт підсилення другого каскадуяк
Робочу точку візьмемо з наступнимихарактеристиками:
звідки
Задамо вхідний опір, рівний 10 кОм,звідки
Опір базового дільника візьмеморівним 30 кОм. Реальне вхідний опір каскаду в цьому випадку
Визначаємо:
З коефіцієнта посилення каскаду знаходимо, взявши навантаження рівній20 кОм (враховуючи, що останнім каскадом буде емітерний повторювач):
Задаємо, розраховуємонестабільність:
Ми бачимо, що задовільний значеннянестабільності важко отримати шляхом зміни значень опорів.Отже, необхідно змінити співвідношення між коефіцієнтами посиленнядвох каскадів. Задамося коефіцієнтом підсилення другого каскаду ізначенням. З формули для коефіцієнта посилення знайдемонеобхідне для забезпечення цих умов значення:
Нехай,тоді
Покладемо тепер, тодінестабільність каскаду буде дорівнює
Тепер повертаємося до першого каскаду. Йогокоефіцієнт підсилення тепер повинен становити
Щоб наші зміни не вплинули на розрахунокдругого каскаду, для зменшення коефіцієнта посилення збільшимо реальне вхіднийопір першого каскаду:
Збільшимо також опір базовогодільника до 20 кОм і порахуємо:
Нестабільність буде дорівнює
Закінчивши попередній розрахунок підсилювальнихкаскадів, перейдемо до розрахунку
емітерного повторювача на виході підсилювача.Задамо робочу точку з наступними характеристиками:
звідки
Вхідний опір емітерного повторювачаповинно відповідати умові. Візьмемо.повинно відповідати умові
але для такого значення і вхідногоопору буде не відповідати зазначеному умові.Тому поставимо, звідки знайдемо значення:
Так як нам необхідно одночаснозабезпечити задовільний значення нестабільності й умова, Візьмемо, тоді нестабільність буде дорівнює:
Підрахуємо коефіцієнт посилення по напрузідля емітерного повторювача:
Скоригуємо коефіцієнт посилення другогокаскаду з урахуванням цього значення і значення реального вхідного опоруемітерного повторювача, рівного
Так як загальне посилення має становититепер, другий підсилювальний каскад повинензабезпечити посилення. Розрахуємо необхіднудля цього значення реального вхідного опору другого каскаду:
і також коректуємо перший каскад, залишаючиколишніми коефіцієнт посилення і і розраховуючи необхідне за цихумовах:
Закінчивши всі коригування, розрахуємобазові подільники та необхідне харчування для каскадів:
а) перший підсилювальний каскад
б) другий підсилювальний каскад
в) емітерний повторювач
Так як необхідне харчування для всіх каскадівприблизно однаково одно 12В, підключимо все каскади до єдиного джерелаживлення 12В.
2.3 Розрахунок по перемінному току
По заданих іобчислимо:
Число C-ланцюжків у схемі одно6, тому вважаючи все постійні часу рівними, запишемо
Розрахуємо розділові конденсатори:
Так як наявність конденсатора такої величини всхемі небажано, вважаємо
Підрахуємо:
Розрахуємо залишилися конденсатори:
Вважаємо за вказанимипричин, підраховуємо:
аналогічно
Розрахуємо отримані значенняі:
Скоригуємо вершину імпульсу, додаючи вколекторну ланцюг другий підсилювального каскаду фільтр.Розрахуємо його параметри:
Перевіримо, чи виконується умова необхідноїтривалості фронту вихідного імпульсу. Визначимо тривалість фронту:
Отримане значення перевищує необхідну,тому проведемо корекцію фронту, додаючи в колекторних ланцюгіндуктивність. Знайдемо значення:
Розрахунок підсилювача закінчений.
3. Схема підсилювача
