Усилитель с обратной связью - Курсовая работа

Усилителем называется электронное устройство, предназначенное для усиления сигнала по мощности. Ku=Uвых (p) /Uвх (p)Расчет количества каскадов усилителя начнем с нахождения параметров нагрузки: Рн, Ін, Uн, Rн. Теперь можно определить значение коэффициента усиления замкнутого усилителя Кос: Кос = Uнм / Uвхм Усилителю с отрицательной обратной связью соответствует коэффициент передачи усилителя Для этого воспользуемся таблицей, где Мос () - коэффициент частоты каскадов: Пусть число каскадов n = 1, тогда из этой формулы составим квадратное уравнение, и решим его относительно K?. тогда 2, 14 = (1-K?) 2 получим корни K? = 1±1, 46, выбираем отрицательный корень K?= - 0, 46, и подставляем в уравнение K=Koc (1-K?) =17, 9* (1 0, 46) =26, 2. Т. к.Рабочая схема каскада имеет вид: Определим параметры рабочей точки транзистора. Выбор рабочей точки А транзистора в режиме покоя, когда входной сигнал отсутствует, сводится к выбору тока коллектора ІКА и напряжения UКЭA в схеме, в первоначальном предположении Rэ= 0. Должны выполняться следующие соотношения: |UКЭА| ? Uнm |Uкэmin|, где Uкэmin - напряжение на коллекторе соответствующее началу квазигоризонтального участка выходных ВАХ;Найдем R3 из: R3 = (E - (Uбэа Ікэа*Rэ2)) / (Uбэа Іэа*Rэ2 Іба*R4) *R4 (Uбэа находится ниже повходной ВАХ)В первом приближении коэффициент усиления может быть вычислен по следующей формуле: K2 = -h21э* (Rk2||Rн) / (Rk2 Rвх2)

Rвх2 = R3||R4||h11Э = 36, 1 Ом;

Rk2||Rн = 235 Ом;

K2 = -20*235/ (435 36) = 9, 98Таким образом, после расчета вышеописанных величин процедура нахождения элементов входного каскада повторяет расчет выходного каскада, поэтому приведем ниже лишь сокращенные расчеты без комментариев.Рабочая схема каскада имеет вид: |UКЭА| ? Uнm |Uкэmin|;Найдем R1 из: R1 = (E - (Uбэа Ікэа*Rэ1)) / (Uбэа Іэа*Rэ1 Іба*R2) *R2 (Uбэа находится ниже повходной ВАХ)Коэффициент усиления может быть вычислен по следующей формуле: K1 =-h21э* (Rk1||Rвх2) / (Rг Rвх1)Для каскадов на биполярном транзисторе значение емкостей конденсаторов С C1, C2, C3, СЭ1, СЭ2 рассчитаем по следующим формулам:В области средних частот реально развиваемый усилителем коэффициент усиления напряжения КРЕАЛ равен: Где Ki - коэффициент усиления i-го каскада.Найдем величину сопротивления обратной связи из следующего соотношения: Назначим Rэ1’’ =10 Ом Выражения для Мосв () и Мосн () одинаковы по виду, но для различных частотных диапазонов предполагают подстановку разных значений X, а именно: для области средних и верхних частот и для области нижних и средних частот. Масштаб оси частот выбираем в десятичных логарифмах круговой частоты. Для получения результатов, определяемых исходными данными, произведем корректировку значений сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов усилителя. По графикам АЧХ и ФЧХ, полученным в результате моделирования определим значения K, а также значение нижней частотыДадим описание всем основным ошибкам, погрешностям, допущениям, а также, проанализировав ход решения курсовой работы, попытаемся сделать выводы, позволяющие увеличить точность расчетов и минимизировать объем трудовой деятельности. Первым значительным недостатком являются исходные данные, заранее не проверенные на соответствие друг другу, а так же расчетным величинам. Это обусловлено тем, что проектировщику усилителя предоставляется слишком большая свобода выбора рабочей точки. Кроме того, если в схеме необходимо установить эмиттерный повторитель, свобода выбора рабочей точки значительно увеличивается изза возможности выбрать практически любую точку, ограниченную лишь параболой мощности и значениями тока и напряжения, характеризующими местоположение этой точки. Ведь точно на глаз не определишь степень выпуклости функции, а величина, которая учитывает такого рода ошибки, входит в формулу нахождения расчетного коэффициента усиления, что делает этот коэффициент непригодным для использования.

Содержание расчет каскад усиление

Введение

Основная часть

1. Расчет усилителя

1.1 Нахождение параметров нагрузки и расчет количества каскадов

1.2 Статический режим работы выходного каскада

1.2.1 Выбор рабочей точки транзистора

1.2.2 Выбор сопротивлений Rk2, Rэ2, R3, R4 выходного каскада

1.3 Расчет значения коэффициента усиления выходного каскада

1.4 Переход от выходного каскада к входному

1.5 Статический режим работы входного каскада

1.5.1 Выбор рабочей точки транзистора

1.5.2 Выбор сопротивлений Rk1, Rэ1, R1, R2 входного каскада

1.6 Расчет значения коэффициента усиления входного каскада

1.7 Расчет емкостных элементов усилительных каскадов

1.8 Расчет значения реально достигнутого в схеме коэффициента усиления

1.9 Расчет элементов цепи ООС

1.10 Построение характеристики Мос (?)

2. Моделирование усилителя на ЭВМ

Перечень элементов

Заключение

Библиографический список