Электронные цепи и микросхемотехника - Курсовая работа

При выполнении курсового проекта были спроектированы следующие устройства: усилитель низкой частоты на транзисторах, преобразователь аналоговых сигналов на базе операционного усилителя, комбинационно-логического устройство и транзисторный стабилизатор постоянного напряжения.Лучше всего использовать составной элемент из полевого и биполярного транзисторов, что позволит увеличить невысокую крутизну полевого транзистора. Выберем биполярный транзистор: это должен быть транзистор с UКЭ > 24В, большой мощности. Предположим, что транзистор VT2 находится в активном режиме, тогда UБЭ.VT1 = 0.7В (кремниевый транзистор), тогда напряжение UЗИ.VT2 = - 0.7B, определим ток стока VT1 при этом напряжении: Выберем сопротивление R1 таким образом, чтобы через него текла примерно 10-я часть тока стока транзистора VT1, R1 = 1.1КОМ, тогда ток коллектора транзистора VT2: , IСНАЧVT3 = 0.253А. Ток затвора транзистора VT3 равен току затвора транзистора VT1 ІЗ = 0.1НА, поэтому для обеспечения входного сопротивления 10МОМ, можем выбрать резистор RЗ = 10МОМ (при этом потенциал затвора изменится на незначительную величину). Так как сопротивление нагрузки на порядок выше сопротивления в цепи стока то можно считать что практически весь ток стока протекает через резистор RC, поэтому: , - изменение входного напряжения (напряжения генератора), так как сопротивление RЗ на порядок выше сопротивления Ri то можно считать, что , где - напряжение между затвором и точкой нулевого потенциала.Функция, реализуемая преобразователем: - Рассмотрим функцию, реализуемую преобразователем, как передаточную функцию некоторого звена, затем представим это звено в виде набора простейших звеньев и реализуем каждое из них на ОУ: , где , тогда Из этого уравнения видно, что реализуемый преобразователь, должен состоять из 3-х простейших звеньев: пропорционального, интегрального и суммирующего. Коэффициент усиления инвертирующего усилителя равен - 4, потенциал инвертирующего входа примем равным 0 (виртуальная земля), тогда коэффициент усиления равен: и по условию равен-4. Сопротивление R1, выберем 10КОМ, при этом потенциалы инвертирующих входов интегратора и усилителя равны 0 (виртуальная земля), поэтому R2 = 4 R1, R2 = 40КОМ. На практике реализовать идеальный инвертирующий интегратор практически невозможно, т.к. всегда существует некоторое смещение между входами ОУ, так как на постоянном токе нет обратной связи, то это небольшое смещение увеличивается в коэффициент усиления ОУ без обратной связи (десятки тысяч), что проявляется как появление постоянной составляющей в выходном сигнале.Состоянию объекта соответствуют входные комбинации, заданные в шестнадцатеричном коде: - включено при 2, 5, 6, А, Е; Составим таблицу истинности для заданной функции (Таблица 3.1). Составим карту Карно для заданной таблицы истинности (Таблица 3.1), дополним карту Карно необходимыми значениями логической функции Y и произведем объединение соответствующих ячеек (Рис.3.1) По полученной карте Карно составим логическую функцию y: , применим теорему де Моргана к полученному выражению: Составим модель преобразователя в системе ORCAD (Рис.3.3) и произведем моделирование.Стабилизатором напряжения называется устройство, поддерживающее неизменным напряжение на нагрузке при изменении значений питающего напряжения и нагрузки, температуры окружающей среды и при воздействии других дестабилизирующих факторов, которые могут привести к изменению напряжения на нагрузке. Стабилизация напряжения на нагрузке в таких стабилизаторах осуществляется за счет соответствующего регулирования тока, в качестве которого широко используются силовые транзисторы. Качество работы стабилизатора оценивается следующими основными параметрами: коэффициентом стабилизации напряжения, внутренним сопротивлением, коэффициентом сглаживания пульсаций напряжения, температурным коэффициентом стабилизатора. 3) Определим минимальное напряжение на входе стабилизатора напряжения (СН) (Рис.4.2), приняв = 3В (транзистор VT1): , где - выходное напряжение источника, - напряжение пульсаций на входе СН, - допустимый уровень пульсаций на выходе СН. Так как отклонение напряжение в сети от 127В - ± 5%, то после выпрямления и сглаживания минимальное напряжение, подаваемое на вход СН, отличается от номинального (при данном коэффициенте трансформации) на 5%, поэтому можно записать: 5) Важнейшим энергетическим показателем стабилизаторов является коэффициент полезного действия , равный отношению мощности, потребляемой нагрузкой с выхода стабилизатора , к мощности, потребляемой стабилизатором от источника питания .

Содержание

Введение

1. Разработка однокаскадного УНЧ

2. Синтез преобразователя аналоговых сигналов на базе операционного усилителя

3. Разработка комбинационного логического устройства

4. Разработка источника питания для УНЧ

Список литературы

Основной задачей данного курсового проекта являлось приобретение навыков проектирования устройств электронной техники. При выполнении курсового проекта были спроектированы следующие устройства: усилитель низкой частоты на транзисторах, преобразователь аналоговых сигналов на базе операционного усилителя, комбинационно-логического устройство и транзисторный стабилизатор постоянного напряжения. Расчеты подкреплены моделированием в среде ORCAD. При выполнении курсового проекта необходимо решить ряд задач, тематика которых отражает основные разделы изучаемой дисциплины.

1. Электронные цепи и микросхемотехника: Учебник/ Ю.А. Быстров, И.Г. Мироненко.- М.: Высш.шк., 2002г.

2. П. Хоровиц, У.Хилл Искусство схемотехники: Перевод с английского под ред. д.т.н М.В.Гальперина- М.; Мир, 1986

3. М.Х.Джонс. Электроника - практический курс. Перевод с английского Е.В.Воронова, А.Л.Ларина- М.: Постмаркет 1999

4. В.Г.Гусев, Ю.М.Гусев Электроника - М.: Высшая школа, 1991.