Схемы усилительного каскада, ключа и усилителей
Схема одиночного усилительного каскада. Расчет напряжения источника питания. Обеспечение стабилизации тока в цепи. Максимальная величина неискаженного сигнала. Параметры эквивалентной схемы ключа. Дифференциальное входное сопротивление резистора.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.10.2020 |
| Размер файла | 4,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
Кафедра электроники
Контрольная работа №2
дисциплина "Электронные приборы"
Вариант 02
Схемы усилительного каскада, ключа и усилителей
Минск 2020
1. Задача 1
усилительный каскад резистор ток
1.1 Дано
-- Схема одиночного усилительного каскада на БТ КТ301Б с ОЭ и эмиттерной стабилизацией.
-- Исходные данные
Рис. 1.1
1.2 Решение
Рис. 1.2
Напряжение источника питания определяется из условия
,
а напряжение в резисторе определяется выражением
По статическим характеристикам определим h-параметры транзистора. Выполняем построение нагрузочной прямой, которая описывается уравнением
.
Прямая проводится через две точки, лежащие на осях координат: точку с координатами
,
на оси напряжений и точку с координатами
,
на оси токов.
В рассматриваемом каскаде БТ работает в режиме класса «А», и положение рабочей точки задается примерно на середине нагрузочной прямой. Поэтому напряжение источника питания определяется из условия
,
а напряжение на резисторе определяется выражением
.
Падение напряжения на резисторе рекомендуется выбирать из диапазона значений
.
Вычислим сопротивления резисторов
и .
Для обеспечения хорошей стабилизации рабочей точки ток делителя в цепи базы должен быть больше тока базы
.
Напряжение на базе БТ определяется как
.
Напряжение для кремниевых транзисторов лежит в диапазоне 0,6…0,8 В.
С учетом связи между токами транзистора
Сопротивления резисторов делителя находим согласно выражениям:
,
.
- коэффициент передачи по току.
В результате графоаналитического расчета определим максимальную величину неискаженного сигнала: амплитуды тока и напряжения, мощности в нагрузке и КПД каскада.
Предельные параметры транзистора:
-- постоянный ток коллектора
-- постоянное напряжение коллектор-эмиттер
-- постоянная рассеиваемая мощность коллектора
На семействе входных характеристиках транзистора (Рис.)строится кривая допустимой мощности
.
Строим нагрузачную прямую которая описывается уравнением
Прямая проводится через две точки лежащие на осях координат.
-- на оси напряжений
-- на оси тока
Максимальные значения амплитуды полуволн неискаженного сигнала соответствуют пересечению нагрузочной прямой со статическими характеристиками в точке «В» - режим насыщения и в точке «С» - режим отсечки. Рабочая точка «А» находится на середине нагрузочной прямой тогда:
Рис. 1.3
Максимальная мощность неискаженного сигнала определяется выражением:
,
мощность, потребляемая от источника питания:
,
тогда коэффициент полезного действия:
.
2. Задача2
2.1 Дано
Рис. 2.1
-- Схема электронного ключа на БТ КТ301Б с ОЭ.
-- Исходные данные
2.2 Решение
Принципиальная схема электронного ключа на БТ и эквивалентная схема ключа.
.
Рис. 2.2
Найдем параметры эквивалентной схемы ключа:
При
На семействе выходных характеристик БТ
проводим нагрузочную прямую, описываемую уравнением
,
через две точки, лежащие на осях координат: точку с координатами ,
на оси напряжений и точку с координатами
,
на оси токов.
Найдем точки пересечения нагрузочной прямой с кривыми
,
которые определяют токи базы и выходные напряжения ключа
(),
где N - количество таких точек. Входная ВАХ БТ
,
соответствующая , позволяет найти напряжения , соответствующие выходным напряжениям . В качестве напряжения , соответствующего , используют пороговое напряжение , которое определяется напряжением точки пересечения прямой, аппроксимирующей входную ВАХ при больших значениях тока базы, с осью абсцисс. Тогда соответствующие входные напряжения вычисляются согласно выражению:
.
|
№ точки |
|||||
|
1 |
0.55 |
10.8 |
0.58 |
||
|
2 |
0.65 |
8.7 |
0.71 |
||
|
3 |
0.71 |
6.5 |
0.8 |
||
|
4 |
0.76 |
4.2 |
0.87 |
||
|
5 |
0.79 |
2.6 |
0.93 |
||
|
6 |
0.82 |
1.5 |
0.99 |
Рис. 2.3
Полученные пары значений и позволяют построить передаточную характеристику ключа.
Высокий выходной уровень соответствует работе БТ в режиме отсечки (точка «1»):
.
Низкий выходной уровень соответствует работе в режиме насыщения (точка «6»)
.
На передаточной характеристике ключа имеется три области: отсечки, соответствующая малым уровням входного напряжения; активная область, соответствующая переключению БТ из режима отсечки в режим насыщения и наоборот; область насыщения, соответствующая большим уровням входного напряжения. При более точных расчетах передаточной характеристики ключа необходимо учитывать зависимость статического коэффициента передачи по току от величины тока базы .
3. Задача 3
3.1 Дано
Рис. 3.1
R = 10(кОм);
ROC = 20(кОм);
K = 40000;
Rвх = 600(кОм);
Rвых = 0.4(кОм).
3.2 Решение
Параметры инвертирующего и неинвертирующего усилителей практически полностью определяются элементами цепи обратной связи. Схемы инвертирующего и неинвертирующего усилителей на основе ОУ приведены на рис. 3.1 и 3.2 соответственно.
Рис. 3.2
Рис. 3.3
Коэффициент усиления по напряжению усилителя, охваченного петлей отрицательной ОС, можно рассчитать по формуле:
где K - собственный коэффициент усиления по напряжению ОУ; ? - коэффициент передачи цепи ОС.
Для схемы инвертирующего усилителя (рис. 2.8), коэффициент передачи цепи равен
Получаем
В случае реального ОУ коэффициент усиления инвертирующего усилителя определяется выражением
Получаем
Знак “минус” отражает инвертирование входного сигнала.
В случае идеального ОУ K * , тогда
Для схемы неинвертирующего усилителя (рис. 2.9) коэффициент передачи цепи ОС
В случае реального ОУ коэффициент усиления неинвертирующего усилителя определяется выражением
В случае идеального ОУ K*, тогда
Дифференциальное входное сопротивление инвертирующего усилителя, определяется сопротивлением резистора на входе:
Входное сопротивление неинвертирующего усилителя определяется как входное сопротивления усилителя, охваченного последовательной отрицательной ОС:
где входное сопротивление ОУ без ОС.
Выходное сопротивление для обеих схем усилителей определяется как
Для инвертирующего усилителя получаем:
Для не инвертирующего усилителя получаем:
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Составление математических моделей цепи для мгновенных, комплексных, постоянных значений источников напряжения и тока. Расчет токов и напряжений на элементах при действии источников напряжения и тока. Входное сопротивление относительно источника сигнала.
курсовая работа [818,5 K], добавлен 13.05.2015Общие технические характеристики используемого транзистора, схема цепи питания и стабилизации режима работы. Построение нагрузочной прямой по постоянному току. Расчет параметров элементов схемы замещения. Анализ и оценка нелинейных искажений каскада.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 27.12.2013Данные для расчёта усилителя напряжения низкой частоты на транзисторах. Расчёт усилительного каскада на транзисторе с общим эмиттером. Расчёт выходного усилительного каскада - эмиттерного повторителя. Амплитудно-частотная характеристика усилителя.
курсовая работа [382,1 K], добавлен 19.12.2015Схема выпрямителя с фильтром с указанием напряжения и токов в обмотках трансформатора, вентилях и нагрузке, полярности клемм. Схема усилительного каскада с учетом заданного типа транзистора, усилителя с цепью обратной связи и источниками питания.
контрольная работа [585,2 K], добавлен 13.04.2012Расчет каскада транзисторного усилителя напряжения, разработка его принципиальной схемы. Коэффициент усиления каскада по напряжению. Определение амплитуды тока коллектора транзистора и значения сопротивления. Выбор типа транзистора и режима его работы.
контрольная работа [843,5 K], добавлен 25.04.2013Усиление транзисторного каскада. Выбор транзистора, определение напряжения источника питания, расчет сопротивления резисторов и емкости конденсаторов. Определение максимальных амплитуд источников сигнала для неинвертирующего усилителя постоянного тока.
контрольная работа [58,2 K], добавлен 03.12.2011Назначение и параметры электронных ключей. Диодные, транзисторные ключи. Временные диаграммы тока и выходного напряжения идеального ключа. Схема и характеристики режима работы ключа на биполярном транзисторе. Время переключения ключей на транзисторах.
лекция [41,5 K], добавлен 22.09.2008Выбор структурной схемы системы электропитания, марки кабеля и расчет параметров кабельной сети. Определение минимального и максимального напряжения на входе ИСН. Расчет силового ключа, схемы управления, устройства питания. Источник опорного напряжения.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.06.2011Графоаналитическое исследование режима работы в классе A. Определение параметров транзисторного усилительного каскада в схеме с общим эмиттером, с одним питанием, с автоматическим смещением и с эмиттерной температурой стабилизацией рабочего режима.
задача [795,6 K], добавлен 18.11.2013Фильтр нижних частот (ФНЧ). Максимальная амплитуда прямоугольного сигнала на выходе ФНЧ. Описание фильтра верхних частот (ФВЧ) в частотной и временной областях. Максимальная скорость нарастания сигнала на выходе ФВЧ. Полное входное сопротивление.
лабораторная работа [1,7 M], добавлен 25.04.2013Конструирование электронных схем, их моделирование на ЭВМ на примере разработки схемы усилителя постоянного тока. Балансная (дифференциальная) схема для уменьшения дрейфа в усилителе постоянного тока. Режим работы каскада и данные элементов схемы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 27.08.2010Диапазон параметров приборов, дифференциальное сопротивление на участке стабилизации. Температурный коэффициент напряжения стабилизации, примеры практического применения прибора. Обратная ветвь вольт-амперной характеристики при разных температурах.
курсовая работа [740,7 K], добавлен 21.02.2023Разработка схемы электропитания группы однофазных потребителей от цепи трехфазного тока. Выбор сечения проводов с проверкой по потере напряжения. Упрощённый расчет трехфазного трансформатора необходимой мощности. Схема включения измерительных приборов.
курсовая работа [211,0 K], добавлен 19.02.2013Электрические цепи при гармоническом воздействии. Работа цепи при воздействии источников постоянного напряжения и тока. Расчет схемы методом наложения (суперпозиции). Нахождение токов в ветвях схемы методом контурных токов. Напряжения на элементах цепи.
курсовая работа [933,0 K], добавлен 18.12.2014Расчет температуры перехода одного тиристора, количества параллельных ветвей, последовательно соединенных тиристоров в ветви. Выбор схемы тиристорного ключа. Расчет параметров выравнивающих RCD-цепочек. Выражение вольт-амперной характеристики.
курсовая работа [311,2 K], добавлен 16.07.2009Функциональная схема устройства: усилительный, суммирующий и выпрямительный блоки. Расчет соотношения сопротивлений и их номиналов, исходя из коэффициентов усиления. Расчет напряжения на выходе. Построение принципиальной электрической схемы цепи.
задача [304,7 K], добавлен 15.04.2012Схема цепи с активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями, включенными последовательно. Расчет значений тока и падения напряжения. Понятие резонанса напряжений. Снятие показаний осциллографа. Зависимость сопротивления от частоты входного напряжения.
лабораторная работа [3,6 M], добавлен 10.07.2013Моделирование электрической цепи с помощью программы EWB-5.12, определение значение тока в цепи источника и напряжения на сопротивлении. Расчет токов и напряжения на элементах цепи с использованием формул Крамера. Расчет коэффициента прямоугольности цепи.
курсовая работа [86,7 K], добавлен 14.11.2010Вычисление напряжения на выходе цепи U2 (t), спектра сигнала на входе и на выходе цепи. Связь между импульсной характеристикой и передаточной функцией цепи. Дискретизация входного сигнала и импульсной характеристики. Синтез схемы дискретной цепи.
курсовая работа [380,2 K], добавлен 13.02.2012Описание структурной электрической схемы. Составление принципиальной схемы изделия и описание ее работы. Расчет полевого транзистора 2N7002. Определение емкостей конденсаторов на входе и выходе каскада и в цепи эмиттера. Алгоритм поиска неисправности.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 10.07.2014
