Перечень графического материала. Институт энергетики и экологии
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ОДЕССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ХОЛОДА
Институт энергетики и экологии
Николенко И.Н. , Букарос А.Ю.
ЭЛЕКТРОНИКА и МИКРОСХЕМОТЕХНИКА
Пособие для самостоятельной работы
И выполнению курсового проэкта
Одесса – 2010
Николенко И.Н., Букарос А.Ю.Электроника и микросхемотехника.:Пособие к курсовому проектированию с дисциплины .Одесская государственная академия холода, 2010-40с.
Дисциплина”Электроника и микросхемотехника” есть нормативно професионально-ориентированым курсом. Цель курса – ознакомление студентов и приобритения ими навыков в расчёте интегрированных (диференцированных) устройств.
Пособие для самостоятельной работы и выполнения курсового проэкта предназначено для студентов по направлению подготовки”Автоматизация и компьютерно – интегрированные технологии”.
Рецензент: доцент кафедры электропривода ОНПУ, к.т.н. Чайковский В.П.
Заведующий кафедры электротехники и
электронных устройств Байдак Ю.В.
Предсидатель научно-методической комисии,
по направлению подготовки”Автоматизация
и компьютерно – интегрированные технологии”. Буданов В.А.
ОГАХ
ВВЕДЕНИЕ
Аналоговая и цифровая электроника представляет собой бурно развивающуюся область науки и техники. Она возникла на базе промышленной электроники. Электроника изучает принципы работы электронных устройств и позволяет синтезировать электронные схемы не только различных аналоговых и цифровых электронных устройств, приборов, компьютеров, но и вычислительных устройств и систем. Значительное место в устройствах электронной техники занимают электронные усилители. Качественные показатели усилительных устройств непрерывно улучшаются в результате использования современных технологий и новой элементной базы. Например, построение на базе интегральных микросхем (ИМС) различных усилительных, интегрирующих, дифференцирующих, логарифмических устройств, аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей позволяет повысить их точностные характеристики не только в различных областях электронной, но и вычислительной техники. Для усиления мощных электрических сигналов разрабатываются также электронные усилители мощности, которые выполняются не только с использованием ИМС, но и на дискретных усилительных элементах – транзисторах.
В методических рекомендациях к курсовому проекту приводится методика расчёта интегрирующих и дифференцирующих устройств, которые работают на низкоомную нагрузку.
В курсовом проекте необходимо:
- выполнить расчёт интегрирующего (дифференцирующего) устройства, реализованного на базе ИМС с усилителем мощности, последний выполнен на биполярных транзисторах;
- провести графо-аналитический расчёт выходного каскада усилителя мощности.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Разработать одно из устройств: первое состоит из интегрирующего усилителя реализованного на ОУ с усилителем мощности; второе – состоит из дифференцирующего усилителя реализованного на ОУ с усилителем мощности. Провести графо-аналитический расчет выходного каскада - усилителя мощности, реализованного на биполярных транзисторах.
Исходные данные:
- входное синусоидальное напряжение устройства, ~ Uвх.;
- выходное синусоидальное напряжение устройства, ~ Uвых., на максимальной рабочей частоте;
- сопротивление нагрузки на выходе устройства, Rн.;
- рабочий диапазон частот в котором функционирует устройство, fр.;
- постоянная времени заряда интегрирующего или дифференцирующего усилителя, tз.;
- постоянная времени разряда интегрирующего усилителя, tр.
Содержание расчетно-пояснительной записки
1. Введение.
2. Теоретическая часть.
3. Расчетная часть.
4. Заключение .
5. Список основной использованной литературы.
6. Приложения.
Перечень графического материала
1. Схема электрическая принципиальная интегрирующего или диффееренцирующего электронного устройства с перечнем элементов.
2. Провести (выполнить) графо-аналитический расчет выходного каскада - усилителя мощности. 4
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Основные схемы включения операционных усилителей
Рассмотрим некоторые виды операционных усилителей (ОУ), которые часто используются в линейных электрических схемах. Линейными считаются схемы, в которых входной и выходной сигналы связаны линейным оператором. Примерами таких схемотехнических решений могут выступать: аналоговые интеграторы, дифференциаторы, преобразователи ток‑напряжение, стабилизаторы напряжения, инвертирующий и неинвертирующий усилители [1,2,3,4].
1.1.1 Инвертирующий операционный усилитель
На рис. 1.1 приведена схема инвертирующего усилителя, в котором ОУ DA1 охвачен параллельной отрицательной обратной связью (ООС) по напряжению. Выход цепи ООС включён на инвертирующий вход ОУ. Коэффициент передачи связи такой цепи
где Rвх.д – дифференциальное входное сопротивление ОУ; К – статический коэффициент усиления ОУ; Zoc, Z1 – импедансы (полные сопротивления) соответственно цепи обратной связи и входной цепи.
На практике используют упрощенную формулу для расчета коэффициента передачи (усиления) ОУ охваченного цепью ООС при Zос = Rос
Импеданс балансного резистора Z1 можно рассчитать как параллельное соединение резисторов R1 и Rос:
Полное входное сопротивление схемы (в точках приложения напряжения U1)
Zвх.св = Z1 + ZосRвх.д (Zос + KRвх.д) 