Расчет двухкаскадной схемы усилителя
Условия, которые необходимо учесть, чтобы разброс значений статического коэффициента передачи тока транзистора не оказывал влияние на величину напряжения. Методика построения эквивалентной схемы анализа двухкаскадного усилителя на средних частотах.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.07.2022 |
| Размер файла | 1,1 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
Размещено на http://www.allbest.ru
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»
Институт Радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова
Кафедра Формирования и обработки радиосигналов
Контрольная работа
по дисциплине: Узлы и элементы биотехнических систем
Тема: Расчет двухкаскадной схемы усилителя
Петрова Е.Г.
Москва - 2022
1. Задание
Цель выполнения расчетного задания углубление представлений о процессах, протекающих в усилительных схемах на биполярных и полевых транзисторах, методах расчета, компьютерного моделирования и анализа схем на транзисторах в статическом режиме, в частотной и временной области, получения навыков составления отчетной документации по отдельным стадиям схемотехнического проектирования.
В процессе выполнения расчетного задания (РЗ) студентам предлагается выполнить расчет двухкаскадной схемы усилителя и провести компьютерное моделирование с использованием программного пакета MicroCAP. Получить выходные параметры и характеристики схемы проведением пяти видов анализа разработанной схемы усилителя:
· Анализ по постоянному току (Dynamic DC- Dynamic Direct Current);
· Анализ в частотной области (по переменному току, AC - alternating current)
· Анализ во временной области (анализ переходных процессов, Transient).
Параметры индивидуального задания для каждого студента в таблице 1
(Выдается преподавателем на 2-м практическом занятии) (Приложение 1).
Общее задание и технические требования для проектирования
Выполнить схемотехническое проектирование схемы широкополосного усилителя с исходными данными Индивидуального задания.
1. Заданный коэффициент усиления К0 с допустимыми отклонениями ±10% должен обеспечиваться в диапазоне температур окружающей среды от минус 40ЃЋ до +60ЃЋ.
2. Потребляемая усилителем мощность определяется в статическом режиме (по постоянному току без входного сигнала) при нормальной температуре 27ЃЋ
3. Выходное сопротивление генератора входного сигнала принять равным Rг=50 Ом.
4. Выходные параметры усилителя:
- коэффициент усиления К0,
- нижняя граничная частота fн по уровню АЧХ 0,707К0;
- верхняя граничная частота fв по уровню АЧХ 0,707К0;
- определяются расчетным путем и по результатам моделирования.
5. Дополнительные выходные параметры усилителя:
- нестабильность коэффициента усиления дК0 в диапазоне температур;
- уровень шумов усилителя на выходе Uш вых и уровень шумов приведенный ко входу Uш вх
- параметры переходной характеристики: время нарастания фронта фф и спада Д за время 30мкс;
- суммарный коэффициент нелинейных искажений при входном сигнале частотой 10кГц с амплитудами 1 мВ (КНИ вх.1мВ) и 1В/К0 (КНИ вых. 1В);
- максимальный уровень входного сигнала, при котором уровень нелинейных искажений выходного сигнала достигает 10%, определяются по результатам моделирования схемы, курсорных измерений и их анализа.
Каскад ОК-ОЭ
Eп=16 В источник питания
Потребляемая мощность усилителя не более Pпотр=60мВт
Транзисторы KT315g
K0=25+/-10% коэффициент усиления U
Нижняя граничная частота усилителя не более fн=25Гц
Rn=R9=12кОм сопротивление нагрузки
Рис. 1. Схема рассчитываемого усилителя
2. Схема для анализа по постоянному току с распределением токов и напряжений
Для того, чтобы разброс значений статического коэффициента передачи тока транзистора, а следовательно, и величины тока в цепи базы транзистора, не влиял на ток в цепи базы транзистора, не влиял на величину напряжения Uб, токи резисторах R1 и R5 должны удовлетворять условию IR1 >>IR3/, IR5 >>IR7/, Поэтому выбираем IR1=0,1*IR3, IR5=0,1*IR7. Напряжение выхода усилителя равно UR8+Uкэ=15,1В (Выбирали максимально большое)
Рис. 2
3. Анализ Dynamic DC
Рис. 3. Токи
Рис. 4. Напряжения
Рис. 5. Мощность
Значения токов, напряжений моделирования очень близки к рассчитанным. Условие для мощности усилителя выполняется.
Зададим номиналы резисторов по ряду Е24
Рис. 6
Рис. 7. Dynamic DC.Токи
Рис. 8. Dynamic DC.Напряжения
Рис. 9. Dynamic DC.Мощности
При значениях сопротивлений из ряда Е24 токи и напряжения изменились не намного, мощность уменьшилась на 0,988 мВт. Результаты анализа по постоянному току смоделированной схемы удовлетворяют условию задания.
3. Эквивалентная схема анализа на средних частотах
двухкаскадный усилитель транзистор
Рис. 10
Рис. 11. Граф проводимости
Рис. 12. Сигнальный граф
Табл. 1
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Составление 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 04.01.2011Методика расчета двухкаскадного трансформаторного усилителя мощности, выполненного на кремниевых транзисторах структуры p-n-p, и его КПД. Особенности составления эквивалентной схемы усилителя для области средних частот с учетом структуры транзисторов.
курсовая работа [232,8 K], добавлен 21.02.2010Усилительный 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 13.11.2009Расчет предварительного усилителя. Выбор типа операционного усилителя и схемы выпрямителя. Расчёт фильтра и буферного каскада. Определение расчётного значения общего коэффициента передачи. Выбор стабилизатора напряжения. Описание принципиальной схемы.
курсовая работа [644,5 K], добавлен 04.05.2012Описание блок–схемы транзисторного двухкаскадного усилителя мощности низких частот. Вычисление мощности, потребляемой цепью коллектора транзистора от источника питания. Расчёт выходного и предварительного каскадов усилителя, фильтра нижних частот.
контрольная работа [323,8 K], добавлен 18.06.2015Расчет 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 13.01.2014Разработка структурной и принципиальной схемы устройства. Расчет двухкаскадной схемы усилителя низкой частоты с использованием полевого и биполярного транзисторов. Выбор навесных элементов и определение конфигурации пленочных элементов усилителя частоты.
курсовая работа [220,7 K], добавлен 22.03.2014Назначение и описание выводов инвертирующего усилителя постоянного тока К140УД8. Рассмотрение справочных параметров и основной схемы включения операционного усилителя. Расчет погрешностей дрейфа напряжения смещения от температуры и входного тока.
реферат [157,8 K], добавлен 28.05.2012Требования к сопротивлению усилителя. Определение режима транзистора. Цепи питания и термостабилизация. Параметры эквивалентной схемы. Промежуточный каскад усиления. Параметры усилителя в области малых времен. Расчет запаса устойчивости усилителя.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 09.03.2015Проектирование бестрансформаторного усилителя низкой частоты, расчет коэффициента усиления и диапазона возможных значений. Определение схемы выходного каскада и типов транзисторов каскадов усиления. Расчет электрической принципиальной схемы усилителя.
курсовая работа [138,4 K], добавлен 29.06.2015Расчет 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 12.06.2014Расчет 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 13.02.2015Исследование структурной схемы импульсного усилителя. Выбор рабочей точки и транзистора. Расчет эквивалентной схемы транзистора, усилительных каскадов, разделительных и блокировочных емкостей. Характеристика особенностей эмиттерной термостабилизации.
курсовая работа [553,4 K], добавлен 23.10.2013Определение 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 29.08.2011Общая характеристика RC-усилителя, его назначение и свойства. Изучение взаимосвязи между каскадами RC-усилителя, его амплитудных и частотных характеристик. Построение эквивалентной схемы по электрической принципиальной и расчет ее основных элементов.
лабораторная работа [186,5 K], добавлен 09.06.2013Определение параметров работы двухкаскадного усилителя тока с непосредственной связью, выполненного на германиевых (Ge) транзисторах структуры n-p-n по заданным показателям. Основные расчеты показателей преобразования напряжения, коэффициентов усиления.
практическая работа [70,3 K], добавлен 04.01.2011Определение коэффициентов передачи узлов измерительного преобразователя. Коррекция погрешности усилителя переменного тока. Расчет RC-параметров схемы электрической принципиальной. Выбор стабилизатора напряжения. Определение общего коэффициента передачи.
курсовая работа [810,6 K], добавлен 21.02.2013Основные особенности групповых усилителей. Принципиальная схема усилителя. Расчет рабочих частот. Выбор и обоснование схемы выходного каскада усилителя (ВКУ). Выбор режима работы транзистора ВКУ. Расчет стабилизации режима работы транзистора ВКУ.
курсовая работа [582,6 K], добавлен 28.01.2015Изучение работы усилителей постоянного тока на транзисторах и интегральных микросхемах. Определение коэффициента усиления по напряжению. Амплитудная характеристика усилителя. Зависимость выходного напряжения от напряжения питания сети для усилителя тока.
лабораторная работа [3,3 M], добавлен 31.08.2013Анализ схемотехнической реализации усилителя. Формирование математической модели параметрического синтеза усилителя. Характеристики коэффициента передачи напряжения. Исследование влияния на частотные характеристики варьируемых параметров усилителя.
курсовая работа [358,3 K], добавлен 16.09.2017
