Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром и транзисторного усилителя

Размещено на http://www.allbest.ru/

12

Курсовая работа

Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром и транзисторного усилителя

1.1 Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром

1.2 Расчётная схема согласно варианту

1.3 Исходные данные согласно варианту:

Примечание: Uнср - среднее напряжение на нагрузке; Iнср - средний ток через нагрузку; qф - коэффициент пульсации выпрямителя с фильтром.

Значения коэффициентов расчета электрических величин.

Примечание. К1 - коэффициент расчета Uдmax; К2 - коэффициент расчета Iдmax; К3 - коэффициент расчета U2; К4 - коэффициент расчета Pp; m - номер основной гармоники (гармоники наинизшей частоты) выпрямленного тока; q - коэффициент пульсации выпрямителя без фильтра.

1.4 Расчёт сопротивления нагрузки RН и средней мощности Pн, выделяемой на нагрузке

транзистор выпрямитель усилитель

1.5 Расчёт максимального обратного напряжения на диоде Uдmax и максимального прямого тока через диод Iдmax

1.6 Расчёт действующих значений напряжений на первичной U1 и вторичной U2 обмотках трансформатора, коэффициента трансформации по напряжению nU, потребляемой мощности трансформатора Pp

1.7 Расчёт коэффициента фильтрации Sкф и ёмкости фильтра Сф

1.8 Расчёт постоянной времени ф переходного процесса в фильтре

1.9 Выбор полупроводникового диода по результатам расчета

В соответствии с полученными результатами был выбран выпрямительный диод (кремниевый) из «Справочника по электронике»

1.10 Графики работы выпрямителя с фильтром по расчётным данным в масштабе

2.1 Расчёт транзисторного усилителя

2.2 Расчётная схема транзисторного усилителя

На схеме обозначены:

Uп - постоянное напряжение питания усилителя;

Rк - резистор в цепи коллектора;

Rэ - резистор в цени обратной отрицательной связи по току;

Cэ - конденсатор, шунтирующий резистор Rэ по переменному ток;

RБ1,RБ2 - резисторы делителя напряжения а цепи базы;

CР1,CР2 - разделительные конденсаторы в цепях входного и выходного сигналов, соответственно;

Rн - резистор нагрузки;

Eвх - действующее значение ЭДС источника входного сигнала;

Uвх - действующее входное синусоидальное напряжение (входной сигнал);

Uвых - действующее выходное синусоидальное напряжение (выходной сигнал);

iк - ток коллектора;

iБ - ток базы;

iЭ - ток эмиттера;

iн - ток нагрузки.

2.3 Исходные данные для расчёта согласно варианту

Uп= 20 В (напряжение питания), В= 3. 104 Гц (высшая частота полосы частот усиливаемого сигнала) , км= 0.03 А; Евх=0.01 в;

R н= 800 Ом

2.4 Предварительный выбор транзистора по таблице 6

Используются неравенства км < ' км ; Uп < U' кэм ; в < гр (где км - максимальный ток коллектора транзистора; Uп - постоянное напряжение питания усилителя; в - верхняя рабочая частота усилителя.)

Так как для транзистора КТ-801 , который имеет параметры ' км = 2 ; U' кэм =60 ; гр =107 , неравенства выполняются, то выбираем транзистор КТ-801 (0.03 < 2; 20 < 60; 3 . 104 < 107)

Значения параметров транзистора (справочные данные)

2.5 Расчет параметров режима покоя

а) Коллекторный ток покоя;

кп = 0.5 км = 0.5 . 0.03 = 0.015 А

б) Ток покоя базы

где h 21 - коэффициент усиления по току из таблицы 6.

в) Ток покоя эмиттера;

ЭП = КП + БП = 0.015 + 0.00025 = 0.01525 А

г) Напряжение покоя эмиттера (эмиттер - масса);

UЭП = (0.1 0.2) / UП = 0.2 / UП = 0.2 / 20 = 0.01 В

д) Напряжение покоя коллектора - эмиттера;

UКЭП=0.5*UП - UЭП=10-0.01=9.99 В

е) Мощность, выделяемая на транзисторе в режиме покоя(мощность рассеяния);

PТП=UКЭП*IКП=9.99*0.015=0.149 Вт

2.6 Расчёт цепи RЭ, СЭ обратной отрицательной связи по постоянному току

а) Расчёт Rэ (сопротивление резистора в цепи обратной отрицательной связи)

б) Расчёт Сэ (емкость конденсатора в цепи обратной отрицательной связи)

2.7 Проверка правильности выбора трансформатора по мощности рассеяния, используя неравенство PТП < P' КМ ( где P' КM =5 Вт из таблицы 6 для транзистора КТ-801, а PТП = 0.149 из расчетов) 0.149< 5.00 неравенство выполняется следовательно транзистор выбран правильно

2.8 Расчёт сопротивления RK в цепи коллектора

2.9 Расчёт сопротивлений RБ1, RБ2 делителя напряжения в цепи базы и напряжения смещения UБЭП

Rб1 = h21 . RК = 60 . 1300= 78000 = 78 кОм

Rб2 0.25 . Rб1 = 0.25 . 78000 = 19.5 кОм

Напряжение смещения на базе

UБЭП = URБ1 - UЭП = 4 - 0.01 = 3.99 В

2.10 Расчёт коэффициентов усиления усилителя

а) По напряжению

где , h21=60 - коэффициент усиления по току транзистора

h11=100 - входное сопротивление транзистора

h22=10-1 - выходная проводимость транзистора из таблицы 6.

б) По току

K i = h21 = 60

в) По мощности

2.11 Расчёт входного RВХ и выходного RВЫХ сопротивлений усилителя

Ом

2.12 Расчёт выходного напряжения

2.13 Построение входной , выходной и переходной характеристик в масштабе

2.14 Построение в масштабе временных графиков процесса усиления с использование исходных и расчетных данных и характеристик, построенных в п. 2.10

При этом

Размещено на Allbest.ru