Расчет режима. Нахождение рабочей точки.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)
УСИЛИТЕЛЬ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ
Курсовая работа
по дисциплине «Проектирование аналоговых электронных устройств»
Студент гр. 141-2
_______ Мукашев А.М.
“ ___ “ _________ 2013г.
Руководитель
Доцент кафедры РЗИ
________ Авдоченко Б.И.
“ ___ “ _________ 2013г.
РЕФЕРАТ
Курсовая работа с., рис, табл., источников, листа графического материала.
УСИЛИТЕЛЬ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ, РАБОЧАЯ ТОЧКА, РЕЗИСТИВНЫЙ КАСКАД, ДРОССЕЛЬНЫЙ КАСКАД, АКТИВНАЯ КОЛЛЕКТОРНАЯ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ, ВЫБОР ТРАНЗИСТОРА, ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА ДЖИАКОЛЕТТО, ОДНОНАПРАВЛЕННАЯ МОДЕЛЬ ТРАНЗИСТОРА, ЭММИТЕРНАЯ КОРРЕКЦИЯ, ЧАСТОТНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ, ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ КОРРЕКЦИЯ.
Объектом исследования является широкополосный усилитель.
Цель работы – приобрести навыки расчета транзисторных усилителей.
В данной курсовой работе рассматриваются условия выбора транзистора, методы расчета усилительных каскадов, корректирующих цепей, цепей термостабилизации.
В результате работы был рассчитан широкополосный усилитель, отвечающий требованиям технического задания.
Пояснительная записка к курсовому проекту выполнена в текстовом редакторе MicrosoftWord 2010.Проверка схемы выполнена в программеMultisim.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ.. 5
1 Расчет режима. Нахождение рабочей точки. 6
2 Расчет входного каскада. 9
3 Расчет усиления. 12
3.1 Предоконечного каскада. 12
3.2 На входе. 13
3.3 Оконечного каскада. 13
4 Расчет верхней граничной частоты.. 14
4.1 Расчет fв 14
4.2 Нахождение Yв 14
5 Коррекция характеристик. 15
6 Расчет емкостей. 17
6.1 В предоконечном каскаде. 17
6.2 В оконечном каскаде. 17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 19
Список использованных источников. 20
Схема электрическая принципиальная. 21
Перечень элементов. 22
Введение.
Основной целью данного курсового проекта является разработка широкополосного усилителя. В настоящее время такие усилители могут применяться в осциллографии, в исследованиях прохождения радиоволн в различных средах, в том числе прохождения различных длин волн в городских условиях.
В задачу входит анализ исходных данных на предмет оптимального выбора структурной схемы и элементов усилителя, составление спецификации, расчёт результирующих характеристик усилителя.
Расчет режима. Нахождение рабочей точки.
Подсчитав все данные и собираем схему(рисунок 1.1.):
Рисунок 1.1.- Схема усилительного каскада
Рассчитанная нами рабочая точка полностью совпадает с данными, полученными программно (рисунок 1.2.), но, к сожалению при подаваемом нами входном сигнале(рисунок 1.3.) мы не можем получить необходимое нам напряжение на выходе (рисунок 1.4.):
Рисунок 1.2.- Рабочая точка
Рисунок 1.3.- Входной сигнал
Рисунок 1.3.- Выходные данные
Для получения необходимого нам напряжения нужно переместить рабочую точку. Следовательно, увеличиваем подаваемое входное напряжение и получаем необходимое нам напряжение на выходе:
Рисунок 2.4.-Напряжение на выходе
Так как у нас по заданию необходимо подавать 100мВ, а мы подаем 800мВ, необходимо поставить на вход каскад с входным напряжением 100мВ и выходным напряжением 800мВ. Напряжение на выходе этого каскада будет входным для уже построенного нами каскада. Входное сопротивление будет нагрузкой для входного каскада.
Расчет входного каскада.
Исходные данные:
Амплитуда входного сигнала 100мВ;
Амплитуда выходного сигнала 800мВ.
Рассчитав все данные, собираем схему входного каскада (рисунок 2.1.):
Рисунок 2.1.- Схема входного каскада
Полученное напряжение на выходе:
Рисунок 2.2.-Напряжение на выходе входного каскада
Как мы видим, оно равно 800 мВ. Это напряжение необходимо подать на вход выходного каскада. Следовательно, необходимо соединить оба каскада:
Рисунок 2.3.- Схема усилительного каскада
Полученное нами напряжение на выходе данного каскада:
Схема 2.4. – Напряжение на выходе
На графике мы замечаем нелинейные искажения. Для их устранения вводим отрицательную обратную связь путем установки переменного резистора на эмиттер, т.е. вводим последовательную отрицательную обратную связь.
После ввода отрицательной обратной связи, мы получим напряжение на выходе:
Схема 2.9. – Напряжение на выходе после ввода ООС
Расчет усиления
Предоконечного каскада
Для предоконечного каскада выбираем транзистор КТ3102так как он наиболее подходит по параметрам усиления. Аналогом ему будет являться зарубежный транзистор
BC547A.
Параметры транзистора:
На входе
Оконечного каскада
Для оконечного каскада выбираем транзистор BCW32так как он наиболее подходит по параметрам усиления.
Параметры транзистора:
Общий коэффициент усиления:
Этот результат вполне нам подходит так необходимы коэффициент усиления равен:
