Расчет линейного однокаскадного усилителя сигнала звуковой частоты
Определение запаса напряжения, связанного с нелинейностью выходных вольтамперных характеристик транзистора. Методы графического расчета усилительного каскада. Исследование частотных характеристик усилителя. Вычисление возможного ухода рабочего тока.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.09.2015 |
| Размер файла | 545,0 K |
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
Размещено на http://www.allbest.ru
Введение
Дано:
- вид каскада: ОЭ.
- рекомендуемый тип транзистора: КТ315б.
- максимальное напряжение на нагрузке: 4.4 В.
- сопротивление Rн: 3 кОм.
- емкость Cн нагрузки: 0.7 нФ.
- сопротивление генератора R: 0.1 кОм.
- коэффициент усиления каскада Kе0 4.3.
- полоса пропускания каскада: fн 400 Гц и fв 40 кГц).
Свойства транзистора:
· тип транзистора: n-p-n.
· технологический диапазон параметра : 50…350.
· предельные (максимальные) параметры.
Iк доп: 100 мА.
Uкэ доп: 20 В.
Pдоп: 150 мВт.
· емкости коллекторного и эмиттерного переходов:
Скп: 7пФ.
Сэп: 7пФ.
· частотные параметры транзистора:
· fт: 250 Гц.
1. Определение напряжения источника питания и рабочего режима транзистора (рабочей точки)
Запас напряжения, связанный с нелинейностью выходных вольтамперных характеристик транзистора ДUнел = 1В;
Запас для ухода рабочей точки из-за термонестабильности ДUт = 1В;
Амплитуда неискаженного выходного сигнала ДUВЫХ = 4.4В;
UA = ДUвых + ДUт + ДUнел = 6.4В;
Источник питания - источник ЭДС с напряжением Eп = 20В; Iко=1 мА (тепловой ток)
IA > I~ + Iк0 IA= 0.021(A)
Расчет резисторов
Определение сопротивлений выходной части каскада: R= 647.61(Ом)
Rэ+Rк=620 (Ом)
1) Rк = (3..4) Rэ
Rэ=155 (Ом) Rк=465 (Ом)
2) URэ = 2..6 (В),
Rэ= (2..6) /0.021 =95..285
Rк= R= - Rэ.
Итого: Rэ=150 (Ом) Rк=470 (Ом)
R~=Rк || Rн=406 (Ом)
IA R~= 8.53(В)
2. Определение сопротивлений резисторов входной цепи.
Iк доп = 1.54 (мА)
- RЭ, где IбА = IА /в=0.11*10-3 (А)
-150=1715(Ом) Rб = 700 (Ом)
3888 (Ом)\
=853 (Ом)
3. Расчет рабочего режима каскада
Рис. 1
NAME Q_Q1
MODEL KT315B
IB 7.19E-03
IC -1.16E-02
VBE -8.12E+00
VBC 8.35E-01
VCE -8.96E+00
BETADC -1.61E+00
GM -1.69E-01
RPI 2.11E+14
RX 1.50E+01
RO 5.90E+00
CBE 8.15E-12
CBC 5.15E-08
CJS 0.00E+00
BETAAC -3.57E+13
CBX/CBX2 0.00E+00
FT/FT2 -5.23E+05
Схема каскада по постоянному току:
Rб = R1 || R2=3900*1000/(3900+1000)=795Ом
Rсм = Rб + Rэ (1+)=700+155*150=23800Ом
Eсм = -Eп =-15*1000/(1000+3900)=-3.06В
- Eсм = - Uбэ + Iб Rсм
Iб=(3.06-0,7)/ 23800=98мкА
Iк = Iб=185*96*10-6=8.1мА
- Eп= - Uкэ + Iк R=
Uкэ=0,0081*647-15=7.6B
Расчет возможного ухода рабочего тока:
= =150/(150+795)=0.15
Iк1 = в / =0.3мА
Iк2 ==0.4мА
Iк = Iк1 + Iк2=0.7мА
UТ = Iк R==0.42В
4. Графический расчет усилительного каскада
Рис. 2
rвх = 79 Ом.
Iб =0.000403А Uбэ =0.75В.
Рис. 3
Iк = 6.7мА Uкэ = 8.1В
5. Определение основных параметров каскада
x =
= * *= 4.3
x =27812Ом
Далее из Х находим Rэ1, затем Rэ2
Rэ1=108 Ом.
Rэ2=37 Ом.
Табл. 1
|
Резистор |
Расчет, Ом |
Округление до ряда Е24, Ом |
|
|
Rэ1 |
108 |
110 |
|
|
Rэ2 |
37 |
39 |
=960 Ом
RВЫХ ? RК=1000Ом
= -9.028
=0.905
=0.75
Ke0= Ku хх ,= -6.12
Расчет конденсаторов.
=0.000397
,
,
Cэ=2.62мкФ, Cp1=0.52мкФ, Cp2=0.14мкФ
Табл. 2
|
Конденсатор |
Расчет, мкФ |
Округление до ряда Е6, мкФ |
|
|
Сэ |
2.62 |
2.2 |
|
|
Ср1 |
0.52 |
0.47 |
|
|
Ср2 |
0.14 |
0.15 |
Определение верхней границы полосы пропускания каскада
Свх= Сэ + Ск
вх= Свх(Rвх||Rг) ?8.75*10-8
вых= Сн экв(Rн||Rвых)?9.7*10-8
Сн экв = Сн + Скв?13нФ
Т = в / (2fт (1+в))=4.77*10-7
=4.26*10-7
= 37.4КГц < 40 КГц.
Вероятна ошибка из-за погрешности измерения
Табл. 3. Спецификация элементов
|
№ |
Поз. |
Название |
Кол-во |
Примечание |
|
|
Резисторы |
|||||
|
1 |
R1 |
C1-4-0.25Вт 3.9 кОм ± 5% |
1 |
||
|
2 |
R2 |
С1-4-0.25 Вт 1000 Ом ± 5% |
1 |
||
|
3 |
R3 |
C1-4-0.25 Вт 1000 Ом ± 5% |
1 |
||
|
4 |
R4 |
C1-4-0.25 Вт 110Ом ± 5 % |
1 |
||
|
5 |
R5 |
C1-4-0.25 Вт 39 Ом ± 5% |
1 |
||
|
6 |
R6 |
C1-4-0.25 Вт 140 Ом ± 5% |
1 |
||
|
7 |
R7 |
С1-4-0.25 Вт 3000 Ом ± 5% |
1 |
||
|
Конденсаторы |
|||||
|
6 |
С1 |
К-50-35 0.47 мкФ-100 В ± 20% |
1 |
||
|
7 |
С2 |
К50-35 0.15 мкФ-63 В ± 20% |
1 |
||
|
8 |
С3 |
К50-35 2.2 мкФ-50 В ± 20% |
1 |
||
|
9 |
C4 |
К10-7В 7 нф-50В±80-20% |
Соединить параллельно |
||
|
Транзисторы |
|||||
|
10 |
VT |
KT315b |
1 |
4. Моделирование усилительного каскада на ЭВМ
Рис. 4. Схема моделирования
Табл. 4. Статический анализ схемы
|
Расчет |
ЭВМ |
||
|
Iк, мА |
8.1mA |
7.472mA |
|
|
Uкэ, В |
7.6V |
7.418V |
|
|
Iб, мкА |
4.6mA |
Рис. 5
вольтамперный транзистор частотный усилитель
Рис. 6
Рис. 7. Частотные характеристики усилителя
Заключение
Большинство пунктов теоретического задания были выполнены, как в теоретическом расчёте, так и при моделировании рассчитанной схемы. Полученный коэффициент усиления удовлетворяет требованиям. Так как в расчете участвовали экстремальные значения, схему вполне можно считать работоспособной и применимой для решения поставленной задачи на практике.
Список использованной литературы
1. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1977.
2. О.П. Григорьев, В.Я. Замятин, Б.В. Кондратьев, С.Л. Пожидаев «Транзисторы: Справочник».
3. «Полупроводниковые Приборы: Транзисторы». Под общей редакцией Н.Н. Горюнова.
4. Москатов Е.А. «Справочник по полупроводниковым приборам».
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение назначения, анализ технических характеристик и описание принципиальной схемы усилителя мощности звуковой частоты. Выбор контрольных точек усилителя, расчет трансформатора и стабилизатора напряжения прибора. Алгоритм диагностики усилителя.
курсовая работа [127,5 K], добавлен 26.01.2014Описание характеристик транзистора. Построение практической схемы каскада с общим эмиттером. Выбор режима работы усилителя. Алгоритм расчета делителя в цепи базы, параметров каскада. Оценка нелинейных искажений каскада. Выбор резисторов и конденсаторов.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.03.2014Выбор типа транзисторов и способа их включения для оконечного и фазоинверсного каскада. Распределение частотных искажений. Расчёт электрической схемы усилителя. Расчёт фазоинверсного каскада с трансформаторной cвязью. Расчет частотных характеристик.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 06.04.2011Расчет элементов схемы по постоянному току. Определение координат рабочей точки транзистора на выходных характеристиках. Графоаналитическтй расчет параметров усилителя, каскада по переменному сигналу. Нахождение постоянного тока и мощности в режиме покоя.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 14.03.2014Выбор типа выходного каскада исходя из необходимой величины напряжения питания. Расчет цепей фильтрации по питанию. Выбор выходных транзисторов, необходимых для усилителя низкой частоты. Расчет фазоинверсного каскада и каскада предварительного усиления.
курсовая работа [476,7 K], добавлен 29.11.2011Расчет интегрирующего усилителя на основе операционного усилителя с выходным каскадом на транзисторах. Основные схемы включения операционных усилителей. Зависимость коэффициента усиления от частоты, а также график входного тока усилительного каскада.
курсовая работа [340,2 K], добавлен 12.06.2014Расчёт параметров усилителя низкой частоты на биполярном транзисторе. Схема транзисторного усилителя низкой частоты. Выбор биполярного транзистора, расчет элементов схемы. Аналитический расчёт параметров усилительного каскада на полевом транзисторе.
курсовая работа [381,5 K], добавлен 03.12.2010Расчет номинальных значений резисторов однокаскадного усилителя. Построение передаточной характеристики схемы на участке база-коллектор биполярного транзистора. Принципиальная электрическая схема усилителя, схема для нахождения потенциалов на эмиттере.
курсовая работа [975,5 K], добавлен 13.01.2014Свойства и возможности усилительных каскадов. Схема каскада с использованием биполярного транзистора, расчет параметров. Семейство статических входных и выходных характеристик. Расчет усилительного каскада по постоянному току графоаналитическим методом.
контрольная работа [235,3 K], добавлен 03.02.2012Усилительный каскад с применением транзистора как основа электроники. Расчет импульсного усилителя напряжения с определенным коэффициентом усиления. Выбор схемы усилителя и транзистора. Рабочая точка оконечного каскада. Расчет емкостей усилителя.
курсовая работа [497,5 K], добавлен 13.11.2009Методы измерения параметров и характеристик усилителей низкой частоты. Изменение входного сигнала в заданных пределах, частоты генератора. Выходное напряжение при закороченном и включенном сопротивлении на входе усилителя. Входная емкость усилителя.
лабораторная работа [21,8 K], добавлен 19.12.2014Составление эквивалентной схемы усилителя для области средних частот, расчет его параметров. Определение сопротивления резистора, мощности, рассеиваемой им для выбора транзистора. Вычисление полного тока, потребляемого усилителем и к.п.д. усилителя.
контрольная работа [133,5 K], добавлен 04.01.2011Характеристика усилителя как основного узла в устройствах автоматики, телемеханики, вычислительной и информационно-измерительной техники. Принцип работы многокаскадного усилителя с расчетом каждого каскада и построением выходных и входных характеристик.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 16.06.2009Выбор и обоснование структурной схемы исследуемого устройства. Механизм расчета входного, промежуточного и выходного каскада, а также главные параметры истокового повторителя. Определение амплитудно-частотных и результирующих характеристик усилителя.
курсовая работа [858,6 K], добавлен 15.05.2016Особенности современных электронных усилителей. Разработка электрической принципиальной схемы УНЧ. Амплитудные значения тока и напряжения на входе каскада. Расчет усилителя переменного тока на примере бестрансформаторного усилителя низкой частоты.
курсовая работа [542,2 K], добавлен 02.02.2014Выбор операционного усилителя, расчет его основных параметров для входного и выходного каскада. Вычисление каскадов усилителя, смещения нуля, коэффициента гармоник и частотных искажений. Моделирование усилителя с помощью Electronics Workbench 5.12.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 04.10.2014Определение основных характеристик усилительных каскадов в биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером с температурной стабилизацией. Режим покоя между коллектором и эмиттером. Определение коэффициентов усиления по напряжению. Режим покоя каскада.
лабораторная работа [47,7 K], добавлен 18.06.2015Порядок определения выходных параметров каскада. Расчет значения постоянной составляющей тока коллектора и амплитуды выходного напряжения. Определение величины емкости разделительного конденсатора и коэффициента усиления по мощности усилительного каскада.
курсовая работа [850,8 K], добавлен 15.05.2013Составление структурной схемы усилителя низкой частоты радиоприемника и принципиальной схемы выходного каскада. Расчет входного сопротивления плеча. Основные параметры биполярного транзистора. Расчет двухтактного транзисторного каскада мощного усиления.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.12.2012- Исследование усилителя синусоидальных сигналов. Исследование дифференциального усилительного каскада
Построение и изучение свойств усилителя синусоидальных сигналов. Изучение особенностей работы осциллографа. Схема для исследования усилителя с эмиттерной термостабилизацией. Краткая характеристика принципа действия дифференциального усилительного каскада.
лабораторная работа [581,0 K], добавлен 18.12.2017
