Расчет однотактного усилителя мощности, расчет истокового повторителя - файл n1.rtf

Расчет однотактного усилителя мощности, расчет истокового повторителя
Скачать все файлы (8014 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.rtf8014kb.31.03.2014 11:47скачать

n1.rtf

Курсовая работа


Вариант №12


Оглавление


ВВЕДЕНИЕ 2

ЗАДАНИЕ №1 3

Описание схемы 3

Печатная плата 7

Спецификация элементов 8

ЗАДАНИЕ №2 9

ЗАДАНИЕ №3 10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 12

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 13



ВВЕДЕНИЕ


Электроника является универсальным и исключительно эффективным средством при решении самых различных проблем в области сбора и преобразования информации, автоматического и автоматизированного управления, выработки и преобразования энергии. Знания в области электроники становятся необходимыми все более широкому кругу специалистов.

Сфера применения электроники постоянно расширяется. Практически каждая достаточно сложная техническая система оснащена электронными устройствами. Трудно назвать технологический процесс, управление которым осуществлялось бы без использования электроники. Функции устройств электроники становятся все более разнообразными. Роль электроники в настоящее время существенно возрастает с связи с применением микропроцессорной техники для обработки информационных сигналов и силовых полупроводниковых приборов для преобразования электрической энергии.

Электроника имеет короткую, но богатую событиями историю, которая составляет чуть более 100 лет. Путь, пройденный от вакуумных приборов до сверхбольшой однокристальной микросхемы содержащей десятки миллионов транзисторов.

ЗАДАНИЕ №1

Описание схемы


Однотактные усилители с трансформаторным выходом применяют при необходимости обеспе­чить гальваническую развязку каскадов или для получения значи­тельного коэффициента усиления по мощности при минимальных нелинейных искажениях сигнала. В частности такие усилители ши­роко распространены в линейных системах многоканальной связи.



Рис.1
Для их построения используют схему ОЭ, работающую в режи­ме класса А. При этом последовательно с коллектором транзистора включается первичная обмотка трансформатора, а нагрузка под­ключается к его вторичной обмотке (рис. 1). Поэтому сопротив­ление постоянному току в коллекторной цепи относительно мало, а статическая линия нагрузки ЛН= проходит почти вертикально че­рез точку, лежащую на оси абсцисс UK3 ? Е (рис. 1). Динамиче­ская линия нагрузки ЛН~ обязательно проходит через точку покоя под углом ?.

Существует некоторое оптимальное значение эквивалентного сопротивления RK~.опт., при котором и . Тогда максимально используются усилительные качества выбранного транзистора, а к.п.д. каскада стремится к предельному значению .

Поэтому, с целью повыше­ния коэффициентов использо­вания тока и напряжения точ­ку покоя выбирают с коорди­натами .

Максимальная мощность будет передаваться в нагрузку при выполнении условия .


Данные:

Рассчитать однотактный усилитель мощности
Расчет:


Выбор транзистора:

; где ? – КПД трансформатора (табличное значение при 0.75 – 0.85); выбираем ?=0.8

, где - КПД транзистора в режиме А для схем с ОЭ; . Принимаем

;

;

;
Учитывая и , выбираем транзистор КТ815 с теплоотводом:


Выбор точки покоя:

выбираем

На ВАХ транзистора строим точку П и определяем Iбп=6 мА, отсюда:

Iэп= Iбп+ Iэп=0.24+0.006=0.246 А


Условие выполнено.



Uбэмин=0.5 В; Uбэп=0.75 В; Uбэмах=0.8 В.


Данные для расчета трансформатора

Коэффициент трансформации

Сопротивление первичной обмотки трансформатора:

Сопротивление вторичной обмотки трансформатора:
Индуктивность первичной обмотки маломощного трансформатора обычно находится в пределах 0.5…2.0 Гн, берем L1=0.5 Гн.
Индуктивность рассеяния обычно не превышает (0.01…0.02)*L1, следовательно, искажениями трансформатора можно пренебречь. Найденные значения n, r1, r2, L1, Ls являются исходными для расчета трансформатора.

Расчет смещения:

принимаем


Принимаем Iдел=30 мА.

Тогда


Влияние температуры на стабильность Iкп:

При изменении температуры окружающей среды до 45о С ток коллектора изменится согласно:
Что составляет 3% от Iкп, который равен 0.24 А.
Принимая, что выходное сопротивление источника Rист не менее 1 кОм
для положительной полуволны

для отрицательной полуволны

, что существенно меньше заданных 11%
Входное сопротивление усилителя мощности:
КПД усилителя мощности:
Мощность сопротивлений:

Печатная плата




Спецификация элементов





Поз.
Наименование
Обозначение

Кол

Прим.
















1

Конденсаторы










1.1

C1

К50-6-1000мкФ±5% ОЖО.460.165 ТУ

1



















2

Резисторы










2.1

R1

C2-23В-0,25-3,9 Ом±5%-А-ОЖО 467.081 ТУ

1




2.2

R2

C2-23В-0,1-57 Ом±5%-1,0-А-ОЖО 467.099 ТУ

1




2.3

R3

C2-23В-0,5-470 Ом±5%-1,0-А-ОЖО 467.099 ТУ

1



















3

Транзисторы










3.1

VT1

КТ 815 А

1





ЗАДАНИЕ №2


Данные:

Рассчитать истоковый повторитель
Расчет:


Выбираем транзистор:
принимаем

где – коэффициент запаса (0.7…0.95).

для маломощных транзисторов лежит в пределах 0.5 – 8 В, предварительно выбираем 4 В.
– запас, тогда:

где – максимальная мощность транзистора при t=20o C.
Выбираем полевой транзистор с p – n переходом и каналом n – типа КП312Б.

Его характеристики:


Так как для выбранного транзистора находится в пределах предварительно выбранного значения, то и в уточнении не нуждаются.

По характеристикам транзистора с учетом и Iсп=6 мА находим Uзип=1 В.


Отсюда следует, что
Следовательно, искажениями, вносимыми транзистором на высокой частоте, можно пренебречь.

Расчет сопротивлений:

Ток утечки , протекая через , вызывает небольшое смещение :
что составляет менее 1% от

Учитывая гармоническую форму входного сигнала, получаем для мощности:


Расчет емкостей:

ЗАДАНИЕ №3


Данные:

Составить функциональные схемы на элементах И – НЕ по функциям:

а)

б)

в)

Расчет:

а)

Используя правило , перепишем выражение .

, что и требовалось получить.



б)

Используя правило: , упростим выражение:
Далее, пользуясь теоремой де Моргана (соотношением двойственности) для n – переменных() получаем:


в)

Используя правило , правило X+1=1 и правило X+1=X, получим:

. Используя преобразование , запишем , что и требовалось получить.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ


В курсовой работе рассчитан однотактный усилитель мощности, истоковый повторитель и функциональная схема на элементах И – НЕ. Для усилителя мощности также разработана печатная плата и приводится спецификация элементов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


  1. Основы промышленной электроники // Под ред. Герасимова В.Г. – М., Высшая школа, 1986. – 336 с.

  2. Бочаров Л.Н., Жебряков С.К., Колесников И.Ф. Расчет электронных устройств на транзисторах. – М., Энергия, 1978, - 208 с.

  3. Бочаров Л.Н. Полевые транзисторы. – М., Радио, 1984.

Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации