Разработка импульсного усилителя
Разработка и расчет принципиальной схемы импульсного усилителя. Выбор транзистора оконечного каскада. Моделирование рассчитанной схемы усилителя в пакете MicroCap. Расчёт параметров оконечного каскада. Значение ёмкости разделительного конденсатора.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.11.2017 |
Размер файла | 1,5 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//
Реферат
Разработка импульсного усилителя: ТПЖА.431139.019 ПЗ: Курс. работа/ ., каф. РЭС; рук. Е. В. ФИОпреп - ., .. ПЗ 36 с., 2 рис., 9 источников, 5 прил..
ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСА, ВРЕМЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ФРОНТА ИМПУЛЬСА, СПАД ПЛОСКОЙ ВЕРШИНЫ ИМПУЛЬСА, ОСЦИЛЛОГРАММА, КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ ПО НАПРЯЖЕНИЮ, СХЕМА С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ (ОЭ) И ОБЩИМ ИСТОКОМ (ОИ) И ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЕЙ, MICROCAP 9 (MC9), РЕЖИМ РАБОТЫ ТРАНЗИСТОРА, ТЕМПЕРАТУРНАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ РАБОЧЕЙ ТОЧКИ, ВХОДНОЙ КАСКАД УСИЛИТЕЛЯ, ОКОНЕЧНЫЙ (ВЫХОДНОЙ) КАСКАД УСИЛИТЕЛЯ.
В данной работе объектом исследования и разработки является импульсный усилитель.
Цель этой работы - это разработка и расчет принципиальной схемы импульсного усилителя. Исследование полученной схемы с использованием пакета программ MicroCap 9.
В результате получен импульсный усилитель соответствующий заданным параметрам. Теоретические расчеты подтверждены моделированием схемы в пакете прикладных программ MicroCap 9.
Результаты работы могут быть использованы для построения импульсных усилителей, с их дальнейшим использованием в виде узлов более сложных устройств или в виде конструктивно законченных устройств.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Введение
Области использования импульсных усилителей весьма многочисленны. Особенно широко импульсные усилители применяются в радиотехнических устройствах, в системах автоматики и вычислительной техники. Многообразие назначений усилителей порождает различия в требованиях, которым должен отвечать усилитель в том или другом случае. В связи с этим усилители могут различаться как по числу и типу усилительных элементов и особенностям электрической схемы, так и по конструкции. Несмотря на это, можно наметить некоторую общую линию, которой представляется удобным придерживаться при проектировании усилителей.
Проектирование многокаскадного усилителя характеризуется в первую очередь тем, что решение не является однозначным. В связи с этим возникает задача выбора оптимального варианта. Решая вопрос о том, какому варианту следует отдать предпочтение, необходимо, выполняя электрический расчёт, принимать во внимание также и дополнительные соображения, которые связаны главным образом с условиями производства усилителя и условия его эксплуатации.
Общей задачей проектирования является отыскание наиболее простого, экономичного решения. Сложность проектирования как раз и заключается в том, чтобы найти это относительно простое решение.
1. Анализ технического задания и синтез структурной схемы ИУ
Из технических условий на проектируемый усилитель следует, что к нему не предъявляются требования, которые предполагали бы особый подход к его расчёту. Рассуждения будем проводить, исходя из технического задания. Так как нам нужно обеспечить высокое входное сопротивление (), то входной каскад выполним на полевом транзисторе, включённом по схеме с общим истоком. . Вследствие того, что коэффициент усиления по напряжению нам нужен (), то необходимо включить еще два каскада, включенных по схеме с ОЭ, построенных также на биполярном транзисторе. Итак, в результате анализа технического задания, определили первоначальный вид структурной схемы импульсного усилителя (см. Приложение А).
Импульсными являются усилители, которые усиливают сигнал импульсной формы.
Рассмотрим основные требования, предъявляемые при разработке импульсного усилителя:
1. Коэффициенты усиления сигнала по напряжению и по току.
2. Требования по регулировке усиления:
- характер усиления (ступенчатая, плавная);
- глубина усиления.
3. Малое время установления фронта импульса.
4. Допустимый выброс импульса и спад плоской вершины импульса.
5. Небольшие нелинейные искажения.
6. Возможность эксплуатации в заданных климатических и температурных условиях.
Проблема усиления сигнала решается выбором активных элементов, схем включения и количеством каскадов. Регулировка осуществляется изменением сопротивлений резисторов, влияющих на коэффициент усиления. Частотные характеристики усилителя определяются ёмкостями схемы (в области низких частот) и внутренними параметрами активных элементов (в области высоких частот). Но существует возможность улучшения характеристик усилителя путём введения корректирующих цепей.
Существуют цепи коррекции как в области низких, так и в области высоких частот. В данной курсовой работе нас интересует коррекция в области высоких частот, так длительность импульса и время его установления достаточно малы. Среди высокочастотной коррекции можно выделить четыре типа корректирующих цепей:
1) высокочастотная индуктивная параллельная коррекция;
2) высокочастотная индуктивная последовательная коррекция;
3) сложная индуктивная высокочастотная коррекция(одновременное применение параллельной и последовательной индуктивной коррекции) ;
4) эмиттерная коррекция (параллельно резистору ставится сравнительно малая ёмкость, которая оказывает влияние только в области высоких частот).
Четвёртый вид коррекции допустим, но уменьшает коэффициент усиления каскада. Сложная индуктивная коррекция применяется также редко, так как сложна в настройке и менее стабильна в эксплуатации. Высокочастотная последовательная индуктивная коррекция применяется чаще, но даёт худшие результаты, чем остальные виды. Оптимальным вариантом является параллельная индуктивная коррекция, так как она более проста в настройке, надёжней в работе и даёт довольно неплохие результаты по увеличению полосы пропускания усилителя. Следовательно, если в ходе расчётов потребуется ввести высокочастотную коррекцию, то нужно ввести параллельную высокочастотную индуктивную коррекцию.
При анализе импульсного усилителя была использована литература [5],[6].
2. Описание выбранной схемы усилителя, назначение элементов
Усилитель выполнен на трёх транзисторах и состоит из трёх каскадов: входного каскада (транзистор VT1), предоконечного (транзистор VT2) и оконечного каскада (транзистор VT3) (см. Приложение 2).
Рассмотрим назначение элементов входного каскада усилителя. Входной сигнал от источника V1 через ёмкость Cp1 поступает на затвор транзистора VT1, включённого по схеме с общим истоком. Конденсатор Cp1 является разделительным конденсатором. Его функция заключается в разделении постоянной и переменной составляющей тока. Резистор R1 задает входное сопротивление. Резистор RИ выполняет функцию термостабилизации входного каскада. Резистор RС служит нагрузкой по постоянному току. Конденсатор Cu является шунтирующим конденсатором и ограничивает действие ООС на переменный сигнал.
Далее рассмотрим назначение элементов предоконечного каскада. Сигнал, снимаемый со стока транзистора VT1 входного каскада, поступает на базу транзистора VT2, включённого по схеме с ОЭ, проходя через разделительный конденсатор Ср2. Назначение Ср3 то же, что и у Ср4, и у всех других разделительных конденсаторов схемы. С помощью резисторов R2, R3 задаём начальное смещение на базу транзистора VT2. Резистор Rк является нагрузкой по постоянному току. Нагрузкой по переменному току этого каскада служит входное сопротивление оконечного каскада. Для температурной стабилизации режима работы транзистора VT2 предусматриваем автоматическое смещение на базу (эмиттерная стабилизация), для чего в цепь эмиттера вводим резистор Rэ. В этом случае, например, при увеличении (с повышением температуры ) коллекторного тока отрицательный потенциал на базе относительно эмиттера автоматически уменьшается, препятствуя резкому нарастаниютока коллектора. Конденсатор Сэ исключает ООС по переменному току.
Сигнал, снимаемый с коллектора транзистора VT2 промежуточного каскада, поступает на базу транзистора VT3, включённого по схеме с ОЭ, проходя через разделительный конденсатор С3. С помощью резисторов R4, R5 задаём начальное смещение на базу транзистора БТ3.
3. Расчёт импульсного усилителя
При расчёте импульсного усилителя будем придерживаться общего порядка проектирования усилителя.
3.1 Расчёт оконечного каскада ИУ
3.1.1 Выбор транзистора оконечного каскада
Выбор транзистора осуществляем по нескольким интересующим нас параметрам. В частности по граничной частоте в схеме с ОЭ. У транзистора, который мы выбираем, она должна удовлетворять условию:
,
где - время установления фронта выходного сигнала усилителя. Другой параметр, по которому выбираем транзистор, - это максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер. Для импульсных усилителей с двухполярным импульсом оно определяется соотношением:
,
где - размах импульса на выходе ИУ.
Рассчитаем эти параметры конкретно для нашего технического задания:
,
.
По найденным значениям , из справочника выбираем транзистор с типовыми значениями, равными расчётным или немного превышающими их. Таким транзистором оказался n-p-n транзистор 2T312A. Приведём некоторые его параметры: - максимальная рассеиваемая мощность коллектора при;
- напряжение насыщения коллектор - эмиттер. - максимальный ток коллектора.
3.1.2 Расчёт основных параметров оконечного каскада
Статический режим работы выходного каскада ИУ и наклон нагрузочной прямой переменного тока выбирают с помощью входных и выходных характеристик. При одинаковых требованиях к усилению импульсов обеих полярностей рабочая точка выбирается в середине рабочего участка. Оконечный каскад выполним по схеме ОЭ с термостабилизацией.
Координаты рабочей точки должны удовлетворять следующим условиям:
.
Значение напряжения насыщения и максимальной рассеиваемой мощности указываются в справочнике и приведены выше (см. п. 3.1.1). Определим значения и :
Исходя из условий в качестве рабочей выбрана точка с координатами:
Рисунок 1 - Входные характеристики БТ KT312A в схеме с ОЭ
где U10 - входное напряжение в точке покоя; I10 - входной ток в точке
покоя.
Рисунок 2 - Выходные характеристики KT312A в схеме с ОЭ для выходного каскада
Построим нагрузочную прямую по постоянному току по двум точкам: рабочая точка и точка с координатами
Определим по выходной ВАХ транзистора отсекаемые на осях нагрузочной прямой по постоянному току.
и .
Определим нагрузку по постоянному току.
.
Определим нагрузку по переменному току, где
и .
Находим .
Рассчитаем сопротивление базового делителя оконечного каскада для обеспечения стационарного режима во входной цепи (). Для удовлетворительной термокомпенсации каскада рекомендуетя ток делителя , протекающий в резисторе , выбирать равным . При этом величина сопротивлений находится из соотношений:
Воспользовавшись этими соотношениями, определим величину сопротивлений :
;
.
Рассчитаем входное сопротивление каскада, чтобы найти коэффициент усиления по напряжению:
;
;
;
Ом;
Определим коэффициент усиления по напряжению оконечного каскада из следующего выражения:
усилитель конденсатор каскад
.
Ом;
.
Рассчитаем значение ёмкости разделительного конденсатора . Оно определяется выражением:
.
Определим сначала значения всех составляющих этого выражения.
Для этого нам необходимо учесть постоянные времени, вносимые каждым конденсатором, присутствующим в схеме ИУ, на нижних частотах. Постоянная времени всего усилителя на нижних частотах определяется выражением:
.
Будем считать, что постоянные времени на нижних частотах всех конденсаторов примерно одинаковы. Так как всего в схеме ИУ имеется шесть конденсаторов, то
.
Крутизна транзистора:
,
где - статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ, значение его взято из справочника .
В свою очередь постоянную времени на нижних частотах всего усилителя можно определить, зная длительность импульса и спад плоской вершины импульса:
Следовательно:
Значение коэффициента частотных искажений, вызываемых разделительным конденсатором , задаётся обычно в следующих пределах:
Определим значение этого коэффициента в относительных единицах из следующего выражения:
.
Найдём значение выходного сопротивления оконечного каскада. Оно определяется следующим выражением:
.
Определим значение ёмкости конденсатора:
.
Выходная дифференциальная проводимость определяется выражением:
.
Значение проводимости найдём из выходных ВАХ транзистора:
,
.
Сопротивление коллекторного перехода в схеме с ОЭ связано с сопротивлением коллекторного перехода в схеме с ОБ следующим соотношением:
;
;
.
Оценим время нарастания фронта импульса в выходной цепи каскада из следующего выражения:
,
где.
Найдём значения проводимостей .
Значение ёмкости возьмём из справочных данных транзистора:
ёмкость коллекторного перехода ;
Рассчитаем постоянную входной цепи транзистора , которая определяется выражением:
.
Значение ёмкости возьмём из справочных данных транзистора:
ёмкость эмиттерного перехода ;
(с);
Теперь, когда все значения, необходимые для расчёта времени нарастания фронта импульса в выходной цепи каскада известны, найдём его значение:
Оценим искажения плоской вершины импульса, вносимые оконечным каскадом:
;
- по условию
Найдём отсюда:
.
В итоге:
3.2 Расчёт промежуточного каскада ИУ
Основным назначением каскадов предварительного усиления является увеличение уровня входного сигнала до номинальной величины, необходимой для оконечной ступени. Каскады предварительного усиления выполняются, как правило, резистивными, на полевых и биполярных транзисторах, включённых соответственно с общим истоком или эмиттером. Такие каскады работают при незначительных уровнях входного сигнала, поэтому для их расчёта не требуется построения входных и выходных динамических характеристик, достаточным является знание статического режима работы транзистора ().
Координаты рабочей точки должны удовлетворять следующим условиям:
.
Значение напряжения насыщения и максимальной рассеиваемой мощности указываются в справочнике и приведены выше (см. п. 3.1.1). Определим значения и :
Исходя из условий в качестве рабочей выбрана точка с координатами:
где U10 - входное напряжение в точке покоя; I10 - входной ток в точке покоя.
Рисунок 3 - Входные характеристики БТ KT312A в схеме с ОЭ для предконечного каскада
Рисунок 4 - Выходные характеристики KT312A в схеме с ОЭ для предконечного каскада
Построим нагрузочную прямую по постоянному току по двум точкам: рабочая точка и точка с координатами
Определим по выходной ВАХ транзистора отсекаемые на осях нагрузочной прямой по постоянному току.
и .
Определим нагрузку по постоянному току.
.
Определим нагрузку по переменному току, где
и .
Находим .
Рассчитаем сопротивление базового делителя входного каскада для обеспечения стационарного режима во входной цепи (). Для удовлетворительной термокомпенсации каскада рекомендуетя ток делителя , протекающий в резисторе , выбирать равным . При этом величина сопротивлений находится из соотношений:
Воспользовавшись этими соотношениями, определим величину сопротивлений :
;
.
Рассчитаем значение ёмкости разделительного конденсатора . Оно определяется выражением:
.
Определим сначала значения всех составляющих этого выражения.
;
Постоянная времени равна постоянным времени других конденсаторов и рассчитана ранее (см. п.3.1.2).
Значение коэффициента частотных искажений, вызываемых разделительным конденсатором , также рассчитано ранее (см. п.3.1.2).
Найдём значение входного сопротивления оконечного каскада. Оно определяется следующим выражением:
.
(Ом).
Определим коэффициент усиления по напряжению предоконечного каскада из следующего выражения с учетом соротивления выходного сопротивления входного каскада:
.
Определим значение ёмкости конденсатора:
.
Рассчитаем значение ёмкости шунтирующего конденсатора . Оно определяется выражением:
,
где в случае, когда можно пренебречь сопротивлением генератора.
Определим сначала значения всех составляющих этого выражения. Постоянная времени равна постоянным времени других конденсаторов и рассчитана ранее (см. п.3.1.2).
Крутизна транзистора также определена ранее (см. п.3.1.2).
.
Значение коэффициента частотных искажений, вызываемых разделительным конденсатором , задаётся обычно в следующих пределах:
Определим значение этого коэффициента в относительных единицах из следующего выражения:
.
Определим значение ёмкости конденсатора:
.
Рассчитаем входное сопротивление промежуточного каскада, чтобы найти коэффициент усиления по напряжению:
;
Ом;
Ом;
Определим коэффициент усиления по напряжению предконечного каскада из следующего выражения:
.
Ом;
.
Оценим время нарастания фронта импульса в выходной цепи входного каскада из следующего выражения:
,
где.
Найдём значения проводимостей , значения крутизны транзистора и проводимости определены ранее (см. п. 3.1.2).
Значение ёмкости возьмём из справочных данных транзистора:
ёмкость коллекторного перехода ;
Рассчитаем постоянную входной цепи транзистора , которая определяется выражением:
.
Значение ёмкости возьмём из справочных данных транзистора:
ёмкость коллекторного перехода ;
Теперь, когда все значения, необходимые для расчёта времени нарастания фронта импульса известны, найдём его значение:
Оценим искажения плоской вершины импульса, вносимые входным каскадом:
;
- по условию.
Найдём отсюда:
.
В итоге:
3.3 Расчёт входного каскада ИУ
Схема входного каскада определяется назначением усилителя и зависит от величины внутреннего сопротивления источника сигнала. Кроме того, во входную или выходную цепь этого каскада вводятся элементы регулировки усиления (РУ) устройства, если это обусловлено техническим заданием. При внутреннем сопротивлении источника сигнала пренебрежимо малым по сравнению с входным сопротивлением входной какскад выполняется по резистивной схеме с общим эмиттером или стоком. При передаче сигнала от источника ко входным зажимам первого транзистора из-за конечной величины происходит ослабление сигнала. Коэффициент ослабления сигнала во входной цепи в диапазоне средних времён ИУ при выполнении каскада с ОИ можно принять . Если же первый каскад должен обеспечить высокое входное сопротивление (сотни килоом или мегом), то такой каскад выполняют на полевом транзисторе, включённом с общим истоком или общим стоком.
Из соображений, изложенных в этом пункте и ранее приведённых (см. п. 2), входной каскад выполним на полевом транзисторе, включённом по схеме с ОИ.
3.3.1 Выбор транзистора входного каскада
Выбор транзистора входного каскада осуществляем из тех же соображений, что и при выборе транзистора оконечного каскада, только здесь возьмём транзистор не биполярный, а полевой. В частности граничная частота транзистора, который мы выбираем, должна удовлетворять условию:
,
где - время установления фронта выходного сигнала усилителя. Другой параметр, по которому выбираем транзистор, - это максимально допустимое напряжение сток-исток. Оно определяется соотношением:
,
где - амплитуда напряжения на выходе оконечного каскада,
- коэффициент усиления оконечного каскада.
Тогда амплитуда на выходе входного каскада должна быть равна .
Рассчитаем эти параметры конкретно для нашего технического задания:
;
.
По найденным значениям , из справочника выбираем транзистор с типовыми значениями, равными расчётным или немного превышающими их. Таким транзистором оказался полевой транзистор со встроенным каналом n-типа 2n4093. Приведём для него некоторые параметры:
- максимальная рассеиваемая мощность при ;
- напряжение насыщения коллектор - эмиттер при ,;
- максимальный постоянный ток стока;
3.3.2 Расчёт основных параметров входного каскада
Статический режим работы входного каскада ИУ и наклон нагрузочной прямой переменного тока выбирают с помощью входных и выходных характеристик. Так как выходной сигнал, должен быть двухполярным, то при одинаковых требованиях к усилению импульсов обеих полярностей рабочая точка выбирается в середине рабочего участка. Входной каскад выполним по схеме ОИ и термостабилизацией.
Координаты рабочей точки должны удовлетворять следующим условиям:
,
где - амплитуда напряжения на выходе оконечного каскада
Значение напряжения насыщения и максимальной рассеиваемой мощности указываются в справочнике и приведены выше (см. п. 3.1.1). Определим значения и :
Ток стока возьмём равным: .
Напряжение сток-исток возьмём равным: .
Напряжение затвор-исток .
Рисунок 5 - Стоко-затворные характеристики ПТ 2N9043 в схеме с ОИ для входного каскада
Рисунок 6 - Стоковые характеристики 2N9043 в схеме с ОИ для входного каскада
Постоянная мощность рассеиваемая на транзисторе:
.
.
Предельные эксплуатационные параметры не превышены.
Построим нагрузочную прямую по постоянному току по двум точкам: рабочая точка и точка с координатами
Определим по выходной ВАХ транзистора и отрезки, отсекаемые на осях нагрузочной прямой по постоянному току.
и .
Определим нагрузку по постоянному току.
.
Определим нагрузку по переменному току.
и .
Находим .
Рассчитаем коэффициент усиления входного каскада:
.
Крутизну определим по стоко-затворной характеристике:
;
Рассчитаем значения емкостей.
Определим сначала значения всех составляющих этого выражения.
Постоянная времени равна постоянным времени других конденсаторов и рассчитана ранее (см. п.3.1.2).
Значение коэффициента частотных искажений, вызываемых разделительным конденсатором , также рассчитана ранее (см. п.3.1.2).
Значение входного сопротивления предоконечного каскада определено ранее (см. п. 3.2).
.
Найдём значение выходного сопротивления входного каскада. Оно определяется следующим выражением:
;
Определим коэффициент усиления по напряжению промежуточного каскада учитывая выходное сопротивление входного каскада из следующего выражения:
.
.
Определим значение ёмкости конденсатора:
.
Рассчитаем значение ёмкости шунтирующего конденсатора . Оно определяется выражением:
,
где в случае, когда можно пренебречь сопротивлением генератора.
Определим сначала значения всех составляющих этого выражения. Постоянная времени равна постоянным времени других конденсаторов и рассчитана ранее (см. п.3.1.2).
Крутизна транзистора расчитана для выбранной рабочей точке:
.
Значение коэффициента частотных искажений, вызываемых разделительным конденсатором , задаётся обычно в следующих пределах:
Определим значение этого коэффициента в относительных единицах из следующего выражения:
.
Определим, наконец, значение ёмкости конденсатора:
.
Рассчитаем значение ёмкости разделительного конденсатора . Оно определяется выражением:
.
Определим сначала значения всех составляющих этого выражения.
Постоянная времени равна постоянным времени других конденсаторов и рассчитана ранее (см. п.3.1.2).
Значение коэффициента частотных искажений, вызываемых разделительным конденсатором также рассчитано ранее (см. п.3.1.2).
Итак, значение ёмкости конденсатора:
.
Оценим время нарастания фронта импульса в выходной цепи входного каскада из следующего выражения:
,
где.
Найдём значения проводимостей , проводимость для полевых транзисторов можно считать равной нулю.
Значение ёмкости возьмём из справочных данных транзистора.:
;
Теперь, когда все значения, необходимые для расчёта времени нарастания фронта импульса в выходной цепи предоконечного каскада известны, найдём его значение:
Время нарастания фронта импульса в выходной цепи входного каскада намного меньше, чем время нарастания фронта импульса в выходной цепи всего усилителя, указанное в техническом задании, следовательно, входной каскад не нуждается в дополнительной коррекции.
Оценим искажения плоской вершины импульса, вносимые входным каскадом:
;
Найдём отсюда:
.
В итоге:
3.4 Расчет результирующих характеристик усилителя
Рассчитаем результирующие характеристики импульсного усилителя.
Коэффициент усиления по напряжению всего усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных его каскадов:
Рассчитанный коэффициент усиления получился почти равным заданному в техническом задании.
Спад вершины импульса многокаскадного усилителя равен сумме спадов, которые вносят входящие в усилитель каскады, т. е.
.
Время установления многокаскадного усилителя при условии, что выброс отдельного каскада не превышает 3-4%, можно приближённо определить как корень квадратный из суммы квадратов времён установления отдельных каскадов, т. е.
Временные параметры рассчитанного усилителя удовлетворяют техническому заданию.
На этом электрический расчёт усилителя завершён. Все требования, которые были предъявлены к усилителю, выполнены. Как следует из результатов расчёта, необходимости в его уточнении не возникло.
3.5 Моделирование рассчитанной схемы усилителя в пакете MicroCap 9
При моделировании схемы импульсного усилителя в пакете MC 9 коэффициент усиления по напряжению приблизительно равен рассчитанному коэффициенту усиления. Временные параметры имеют некоторое несоответствие с рассчитанными, это объясняется несовершенством моделей транзисторов пакета МС 9.
Заключение
Задачи, поставленные в задании на курсовую работу, а так же задачи возникшие при проектировании усилителя были успешно разрешены в полном объёме. Была выбрана схема ИУ. Были выбраны транзисторы и рассчитаны режимы их работы. Произведён расчёт разделительных конденсаторов. Ручной расчёт был проверен с помощью моделирования в пакете программ MicroCap 9 [7].
Таким образом, в ходе курсового проектирования был разработан ИУ с коэффициентом усиления 150, входным сопротивлением 75 кОм, работающий на нагрузку 50 Ом.
Номиналы всех элементов цепи выбраны из стандартного ряда значений Е24.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Усилительный 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 13.11.2009Проектирование многокаскадного усилителя. Выбор режима работы выходного каскада по постоянному и переменному току. Разработка и расчет электрической схемы усилителя импульсных сигналов. Расчёт входного сопротивления и входной ёмкости входного каскада.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 25.03.2012Сущность процесса усиления - получения копии входного сигнала большей мощности. Расчет импульсного усилителя, рассчитанного на транзисторах и на базе интегральных микросхем. Расчет структурной схемы, оконечного, предоконечного, предварительного каскада.
контрольная работа [148,2 K], добавлен 18.12.2011Структурная схема импульсного усилителя. Выбор типа транзистора для выходного каскада усилителя. Расчёт схемы температурной стабилизации рабочей точки предварительного каскада. Определение числа предварительных каскадов. Расчет вспомогательных цепей.
курсовая работа [126,3 K], добавлен 21.04.2015Заданные характеристики усилителя. Расчет выходного каскада, каскадов предварительного усиления, выбор оконечного каскада, транзисторов, схемы. Формула расчета емкости конденсатора. Входная и выходная характеристики транзистора, разводка печатной платы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 10.05.2009Выбор 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 06.04.2011Разработка и расчет схемы двухтактного усилителя мощности с заданными параметрами. Расчет оконечного, промежуточного и входного каскада. Выбор цепи стабилизации тока покоя. Результирующие характеристики усилителя. Требования к мощности источника питания.
курсовая работа [617,9 K], добавлен 16.10.2011Режим работы выходного каскада по постоянному и переменному току. Определение низкочастотных и высокочастотных параметров транзистора выходного каскада. Выбор транзистора для предварительных каскадов. Определение показателей рассчитываемого усилителя.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 09.11.2014Проектирование импульсного усилителя: общие положения, технические показатели; разработка принципиальной схемы подмодулятора: критерии задания; анализ и электрический расчёт схемы, подбор элементной базы; расчёт выходного каскада, усилителя-инвертора.
курсовая работа [148,8 K], добавлен 09.10.2011Разработка и расчет оконечного каскада усилителя мощности. Выбор типа транзистора. Расчет масштабирующего усилителя с инвертированием сигнала. Разработка блока питания. Расчет предоконечного и промежуточного каскадов. Выбор операционного усилителя.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.10.2009Алгоритм аналитического расчёта импульсного усилителя по заданным требованиям. Разработка принципиальной готовой схемы усилителя с известными номиналами элементов при помощи использования специальных транзисторов, имеющих высокую граничную частоту.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 27.12.2010Разработка и обоснование функциональной схемы устройства. Определение предварительного усилителя, цепи смещения и термостабильности. Исследование стабильности выходного каскада и самовозбуждения транзисторов. Расчет оконечного и предварительного каскада.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.10.2021Составление и расчет электрической схемы, выбор радиодеталей и составление перечня их. Выбор и обоснование структурной схемы усилителя. Расчет оконечного каскада усилителя. Построение результирующей амплитудной и фазовой характеристик усилителя.
курсовая работа [467,3 K], добавлен 11.07.2012Расчет структурной схемы усилителя. Определение числа каскадов. Распределение искажений по каскадам. Расчет оконечного каскада. Выбор транзистора. Расчет предварительных каскадов. Расчет усилителя в области нижних частот (больших времен).
курсовая работа [380,2 K], добавлен 19.11.2003Разработка структурной схемы усилителя низкой частоты. Расчет структурной схемы прибора для усиления электрических колебаний. Исследование входного и выходного каскада. Определение коэффициентов усиления по напряжению оконечного каскада на транзисторах.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.07.2021Расчёт оконечного каскада. Расчёт рабочей точки. Выбор транзистора и расчёт эквивалентных схем замещения. Расчёт и выбор схемы термостабилизации. Расчёт усилителя. Расчёт ёмкостей и дросселей. Схема электрическая принципиальная.
курсовая работа [611,9 K], добавлен 02.03.2002Определение сигнальных параметров транзистора и разработка принципиальной схемы однокаскадного усилителя. Расчет сопротивления резисторов и составление схемы каскада в области средних частот. Линейная схема и повышение коэффициента усиления каскада.
контрольная работа [316,5 K], добавлен 29.08.2011Обоснование выбора структурной и принципиальной схемы усилителя. Ориентировочный расчет числа каскадов усиления. Расчет оконечного каскада, элементов схемы по постоянному току, глубины общей отрицательной обратной связи, коэффициента усиления усилителя.
курсовая работа [986,3 K], добавлен 02.01.2011Расчет мощности сигнала на входе усилителя низкой частоты, значения коллекторного тока оконечных транзисторов, емкости разделительного конденсатора, сопротивления резистора, напряжения на входе усилителя. Разработка и анализ принципиальной схемы.
курсовая работа [111,1 K], добавлен 13.02.2015Расчет оконечного каскада усилителя, ведущего каскада на транзисторе VT2, коэффициента гармоник, первого каскада усиления, амплитудно-частотных искажений. Способы соединения каскадов в многокаскадных усилителях. Диапазон частот усиливаемых сигналов.
курсовая работа [654,9 K], добавлен 30.11.2012