Линейный однокаскадный усилитель сигнала звуковой частоты
Определение напряжения источника питания и рабочего режима транзистора. Выбор резисторов. Оценка сопротивлений выходной части каскада и входной цепи. Графический расчет усилительного каскада и анализ основных его параметров. Подбор конденсаторов.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.10.2017 |
| Размер файла | 2,0 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/
Национальный исследовательский университет "МЭИ"
Институт автоматики и вычислительной техники
Кафедра электрофизика информационных систем
Курсовой проект
на тему: "Линейный однокаскадный усилитель сигнала звуковой частоты"
Выполнил: студент группы А-01-13
Папета В.А.
Принял: преподаватель
Лагутина С.В.
Вступление
Дано:
- вид каскада: ОЭ
- рекомендуемый тип транзистора: КТ 315б
- максимальное напряжение на нагрузке: 4.4 В
- сопротивление Rн: 3 кОм
- емкость Cн нагрузки: 0.7 нФ
- сопротивление генератора Rг: 0.1 кОм
- коэффициент усиления каскада Kе 0 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.
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=1мА (тепловой ток)
IA > I~ + Iк 0 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).
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).
|
Резисторы |
|||
|
Резистор |
Расчет, Ом |
Округление до ряда Е 12, Ом |
|
|
Rэ |
155 |
150 |
|
|
R1 |
3888 |
3900 |
|
|
R2 |
853 |
1000 |
Расчет рабочего режима каскада
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
Rб = R1 || R2=3900*1000/(3900+1000)=795 Ом.
Rсм = Rб + Rэ (1+)=700+155*150=23800 Ом.
Eсм = -Eп =-15*1000/(1000+3900)=-3.06В.
- Eсм = - Uбэ + Iб Rсм
Iб=(3.06-0,7)/ 23800=98 мкА.
Iк = Iб=185*96*10^-6=8.1 мА.
- Eп= - Uкэ + Iк R
Uкэ=0,0081*647-15=7.6B.
Расчет возможного ухода рабочего тока
= =150/(150+795)=0.15
Iк 1 = в / =0.3 мА
Iк 2 ==0.4 мА
Iк = Iк 1 + Iк 2=0.7 мА
UТ = Iк R==0.42В.
Графический расчет усилительного каскада
rвх = 79 Ом, Iб =0.000403А Uбэ =0.75В.
Iк = 6.7мА Uкэ = 8.1В
Определение основных параметров каскада
x =
= * *= 4.3
x =27812 Ом.
Далее из Х находим Rэ1, затем Rэ2
Rэ 1=108 Ом.
Rэ 2=37 Ом.
|
Резистор |
Расчет, Ом |
Округление до ряда Е 24, Ом |
|
|
Rэ 1 |
108 |
110 |
|
|
Rэ 2 |
37 |
39 |
=960 Ом.
RВЫХ ? RК=1000 Ом.
= -9.028.
=0.905.
=0.75.
Ke0= Ku хх ,= -6.12.
Расчет конденсаторов
=0.000397.
,
,
Cэ=2.62мкФ
Cp1=0.52мкФ
Cp2=0.14мкФ
|
Конденсатор |
Расчет, мкФ |
Округление до ряда Е 6, мкФ |
|
|
Сэ |
2.62 |
2.2 |
|
|
Ср 1 |
0.52 |
0.47 |
|
|
Ср 2 |
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.
Спецификация элементов
|
№ |
Поз. |
Название |
Кол-во |
Примечание |
|
|
Резисторы |
|||||
|
1 |
R1 |
C1-4-0.25Вт 3.9 кОм ± 5 % |
1 |
||
|
2 |
R2 |
С 1-4-0.25 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 |
С 1-4-0.25 Вт 3000 Ом ± 5 % |
1 |
||
|
Конденсаторы |
|||||
|
6 |
С 1 |
К-50-35 0.47 мкФ-100 В ± 20 % |
1 |
||
|
7 |
С 2 |
К 50-35 0.15 мкФ-63 В ± 20 % |
1 |
||
|
8 |
С 3 |
К 50-35 2.2 мкФ-50 В ± 20 % |
1 |
||
|
9 |
C4 |
К 10-7В 7 нф-50В±80-20 % |
Соединить параллельно |
||
|
Транзисторы |
|||||
|
10 |
VT |
KT315b |
1 |
Моделирование усилительного каскада на ЭВМ
Рис. Схема моделирования
Статический анализ схемы
|
Расчет |
ЭВМ |
||
|
Iк, мА |
8.1mA |
7.472mA |
|
|
Uкэ, В |
7.6V |
7.418V |
|
|
Iб, мкА |
4.6mA |
Частотные характеристики усилителя
|
Kuxx |
fн, Гц |
fв, кГц |
|
|
2.3888дБ; |
761.201 |
279.851 |
Определение входного сопротивления
|
Ручной расчет |
Расчет на ЭВМ |
||
|
Rвх, Ом |
960 |
890 |
Определение выходного сопротивления
=995.2.
|
Ручной расчет |
Расчет на ЭВМ |
||
|
Rвых, Ом |
1000 |
995 |
Сводные данные
|
Ke |
fн Гц |
fв кГц |
Rвх Ом |
Rвых Ом |
||
|
Техническое задание |
4.3 < |
400 > |
40 < |
- |
- |
|
|
Расчет |
6.12 |
- |
37.4 |
960 |
1000 |
|
|
ЭВМ |
57 |
279 |
890 |
995 |
Выводы
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. транзистор резистор усилительный конденсатор
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. Вольтамперные характеристики транзисторов http://elf.mpei.ac.ru/kat/ electroniks/zip/bax.zip.
5. Электронный справочник http://tranzistor.biz/tranzistor.php?tranzistor=38551.
6. Москатов Е.А. "Справочник по полупроводниковым приборам".
7. Москатов Е. "Электронная техника".
8. Кобяк А.Т., Новикова Н.Р., Паротькин В.И., Титов А.А. "Применение системы Design Lab 8.0 в курсах ТОЭ и электроники".
9. Ряды номиналов радиодеталей http://led55.ru/prochee/value-grid.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Описание 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 03.03.2014Обоснование, принципиальная схема и расчет элементов усилительного каскада. Характеристики транзистора и обоснование выбора рабочей точки. Проверка работы каскада с помощью DesignLab 8.0. Оценка работоспособности схемы и соответствия ее критериям.
курсовая работа [17,4 M], добавлен 27.02.2015Основы схемотехники аналоговых электронных устройств. Расчет физических малосигнальных параметров П-образной схемы замещения биполярного транзистора, оценка нелинейных искажений каскада. Выбор резисторов и конденсаторов для усилительного каскада.
курсовая работа [911,3 K], добавлен 10.02.2016Определение числа каскадов. Распределение искажений на ВЧ. Расчёт оконечного каскада. Расчёт выходной корректирующей цепи. Выбор входного транзистора. Расчёт предоконечного каскада. Расчёт входного каскада. Расчёт разделительных конденсаторов.
курсовая работа [395,7 K], добавлен 02.03.2002Основные параметры и характеристики, выбор режима работы транзистора. Расчет малосигнальных параметров. Определение основных параметров схемы замещения. Расчет основных параметров каскада. Оценка нелинейных искажений. Выбор резисторов и конденсаторов.
курсовая работа [964,4 K], добавлен 01.10.2014Определение числа каскадов. Распределение искажений. Расчет оконечного каскада. Расчет рабочей точки, выбор транзистора. Расчет выходной корректирующей цепи. Расчет предоконечного каскада. Расчет входного каскада. Расчет разделительных емкостей.
курсовая работа [445,7 K], добавлен 02.03.2002Выбор параметров усилительного каскада. Построение статистических характеристик транзистора, нагрузочной прямой для режима постоянного тока в цепи коллектора. Выбор положения начальной рабочей точки Р для режима постоянного тока в цепи коллектора.
курсовая работа [433,7 K], добавлен 23.11.2010Анализ технического задания, схема усилителя. Расчёт оконечного каскада, определение площади радиатора, предоконечных транзисторов, промежуточного и входного каскада, цепи отрицательной обратной связи и конденсаторов. Проверка устойчивости усилителя.
курсовая работа [300,0 K], добавлен 29.08.2011Назначение элементов схемы усилительного каскада, ее параметры и тип транзистора. Составление эквивалентной схемы в области средних частот и определение коэффициента усиления. Зависимость реактивных сопротивлений конденсаторов и частотные искажения.
контрольная работа [574,7 K], добавлен 06.11.2009Характеристики используемого транзистора. Схема цепи питания, стабилизации режима работы, нагрузочной прямой. Определение величин эквивалентной схемы, граничной и предельных частот, сопротивления нагрузки , динамических параметров усилительного каскада.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 09.06.2010
