Разработка электрической принципиальной схемы усилителя. Расчет максимального напряжения в нагрузке. Определение мощности, рассеиваемой на резисторе. Вычисление максимального тока базы транзисторов выходного каскада. Калькуляция емкости конденсатора.
Аннотация к работе
САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ КАФЕДРА «УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ» КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по курсу «Электроника» Спроектировать линейный усилитель электрических сигналов на дискретных элементах со следующими параметрами: Мощность нагрузки Рн = 0,25 Вт;Характерной особенностью современных электронных усилителей является исключительное многообразие схем, по которым они могут быть построены. Усилители различаются по характеру усиливаемых сигналов: усилители гармонических сигналов, импульсные усилители и т. д. Однако одним из наиболее существенных классификационных признаков является диапазон частот электрических сигналов, в пределах которого данный усилитель может удовлетворительно работать. По этому признаку различают следующие основные типы усилителей: - Усилители низкой частоты, предназначенные для усиления непрерывных периодических сигналов, частотный диапазон которых лежит в пределах от десятков герц до десятков килогерц. Эти усилители могут использоваться как на низких, так и на высоких частотах и выступают в качестве своеобразных частотных фильтров, позволяющих выделить заданный диапазон частот электрических колебаний.Современные усилители низкой частоты выполняются преимущественно на биполярных и полевых транзисторах в дискретном или интегральном исполнении, причем усилители в микроисполнении отличаются от своих дискретных аналогов, главным образом, конструктивно-техническими особенностями. Подавать его непосредственно на каскад усиления мощности не имеет смысла, т. к. при слабом управляющем напряжении невозможно получить значительные изменения выходного тока, а следовательно, выходной мощности. Поэтому в состав структурной схемы усилителя, кроме выходного каскада, отдающего требуемую мощность, входят и каскады предварительного усиления. В каскадах предварительного усиления на биполярных транзисторах чаще других используется схема с общим эмиттером, которая обладает высоким коэффициентом усиления по напряжению и мощности, сравнительно большим входным сопротивлением и допускает использование одного общего источника питания для цепей эмиттера и коллектора. Простейшая схема резистивного усилительного каскада с общим эмиттером и питанием от одного источника показана на рис 1.Схемная реализация входного каскада представлена на рис 6. Я решил выбрать дифференциальный каскад по следующим причинам: - дифференциальный каскад обеспечивает повышенную температурную стабильность предварительного усиления Схемная реализация каскада предварительного усиления представлена на рис 7. Это схема усилителя на биполярном транзисторе включенном по схеме с общим эмиттером. Я выбрал эту схему, так как у нее сравнительно большие коэффициенты усиления по напряжению и по току, а также большое входное сопротивление.Определим максимальный ток протекающий через нагрузку: А Рассчитаем требуемый коэффициент усиления усилителя по формуле: Определим ориентировочное количество каскадов предварительного усиления по следующей формуле: Полученное по формуле (8) количество каскадов округляют до ближайшего целого нечетного числа (в большую сторону), так как схема с ОЭ дает сдвиг фаз 180° n = 5 Рассчитаем мощность рассеиваемую на резисторе: Определим ток базы покоя транзисторов выходного каскада: Определим максимальный ток базы транзисторов выходного каскада: Определим ориентировочный максимальный ток коллектора VT5: Ikmax5 = 10?ІБМАХ8 = 10?513?10-6 = 5.13 MA Зная максимальный ток базы транзистора VT8 и напряжение питания, выберем транзисторы для реализации защиты по току: Ikmax ? Ібмах8 Рассчитаем максимальный ток коллектора транзистора VT5: Рассчитаем резистор по формуле: Приведем рассчитанное сопротивление к ряду Е24: Рассчитаем максимальный ток базы транзистора VT5: Определим ориентировочный ток коллектора покоя для транзистора VT4 по формуле: усилитель резистор ток конденсатор 13 определим статический коэффициент передачи тока: Определим ток базы покоя транзистора VT3: Рассчитаем максимальный ток базы транзистора VT3: Из рис.15 определим напряжения база - эмиттер: Определим сопротивление по формуле: Приведем рассчитанное сопротивление к ряду Е24: Рассчитаем значение резистора по формуле: Приведем рассчитанное сопротивление к ряду Е24: Определим ориентировочный ток коллектора покоя транзисторов VT1 и VT2 по формуле: Рассчитаем ориентировочный максимальный ток коллектора ТРАНЗИСТОРОВVT1 и VT2 по следующей формуле: Зная максимальный ток коллектора и напряжение питания выберем транзисторы VT1 и VT2 по следующим критериям: Ikmax ? Ikmax1Спроектированный усилитель работает на двухполярном питании ±15. В спроектированном усилителе предусмотрена защита выходного каскада по току. входное сопротивление каскада больше выходного сопротивления, значит усилитель практически не вносит искажений в усиливаемый сигнал.Размещено на .
План
Содержание
Введение
1. Основная часть
1.1 Аналитический обзор
1.2 Разработка принципиальной электрической схемы усилителя