Расчет и проектирование импульсного усилителя

Режим 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.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Министерство образования Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И ФИЗИКИ

Кафедра РП и РПУ

Пояснительная записка

к курсовому проекту по курсу:

«Схемотехника аналоговых электронных устройств»

на тему:

“Расчет и проектирование импульсного усилителя”

Вариант №24

Новосибирск - 2012



Содержание пояснительной записки

1. Введение

2. Задание на проектирование

3. Расчет выходного каскада

3.1 Выбор транзистора в выходном каскаде

3.2 Выбор режима работы выходного каскада по постоянному и переменному току

3.3 Расчет выходного каскада по постоянному и переменному току, включающий расчет элементов задания и стабилизации режима

3.4 Определение низкочастотных и высокочастотных параметров транзистора выходного каскада в средней точке

3.5 Расчет коэффициента усиления и времени установления выходного каскада

3.6 Окончательный расчет выходного каскада с учетом введенных цепей обратной связи или коррекции

3.7 Определение входного сопротивления и входной емкости выходного каскада

4. Расчет предварительных каскадов

4.1 Выбор транзистора для предварительных каскадов

4.2 Выбор режима работы транзисторов в каскадах предварительного усиления

4.3 Определение параметров транзистора в рабочей точке

4.4 Определение количества предварительных каскадов

5. Расчет первого предварительного каскада по постоянному и переменному току

5.1 Расчет элементов стабилизации первого предварительного каскада

5.2 Расчет времени установления первого предварительного каскада

5.3 Определение входного сопротивления и входной емкости первого предварительного каскада

6. Расчет второго предварительного каскада по постоянному и переменному току

6.1 Расчет элементов стабилизации второго предварительного каскада

6.2 Расчет времени установления второго предварительного каскада

6.3 Определение входного сопротивления и входной емкости второго предварительного каскада

7. Расчет входного каскада

7.1 Выбор транзистора для входного каскада

7.2 Выбор режима работы транзистора

7.3 Расчет элементов стабилизации, времени установления, входного сопротивления и входной емкости входного каскада

8. Расчет вспомогательных цепей

9. Определение суммарных показателей рассчитываемого усилителя

10. Расчет мощностей, рассеиваемых на резисторах, напряжений, действующих на конденсаторах, и токов протекающих через катушки индуктивности

Приложение 1

Приложение 2

Список использованной литературы

1. Введение

каскад ток транзистор усилитель

Курсовое проектирование по дисциплине «Схемотехника аналоговых электронных устройств» заключается в разработке и полном расчете электрической схемы усилителя импульсных сигналов с последующим моделированием разработанной схемы в программе схемотехнического моделирования MicroCap. Задание на проектирование предполагает реализацию всего усилителя на дискретных биполярных и полевых транзисторах. Выполнение курсового проекта преследует следующие цели.

1. Ознакомление с основными характеристиками биполярных и полевых транзисторов.

2. Ознакомление с основными схемотехническими решениями, используемыми в усилительных каскадах на биполярных и полевых транзисторах.

3. Приобретение навыков расчета усилительных каскадов на биполярных и полевых транзисторах (выбор и обеспечение режима работы усилительного элемента по постоянному и переменному току, выбор и расчет схем высокочастотной и низкочастотной коррекции усилительных каскадов, расчет вспомогательных цепей).

4. Приобретение навыков оформления технической документации на радиоэлектронное устройство.

5. Приобретение навыков компьютерного моделирования аналоговых электронных устройств в современных программах схемотехнического моделирования.



2. Задание на проектирование

Таблица 1. Технические характеристики разрабатываемого усилителя.

Наименование параметра	Обозначение	Величина
Амплитудаимпульса напряжения на нагрузке	U2m, [В]	55
Амплитуда импульса напряжения на входе усилителя	U1m, [мВ]	15
Длительность импульса	tu, [мкс]	6
Время установления	tу, [мкс]	?0,3
Частота повторения импульсов	F, [кГц]	2.6
Спад плоской вершиныимпульса	,[%]	?2.5
Температура окружающей среды:	tс. max, [] tс. min, []	+45 -10
Выброс переходной характеристики	,[%]	?3.5
Входное сопротивление усилителя	Rвх, [кОм]	?15
Тип нагрузки - активная	RН, [кОм]	1.2

1. Выбор схемы выходного каскада в зависимости от типа и параметров нагрузки. Как правило, выбор производится между одиночным каскадом, выполненным по схеме с ОЭ, и тандемом эмиттерного повторителя с каскадом, выполненным по схеме с ОЭ.

2. Выбор транзистора выходного каскада по граничной частоте, максимальному напряжению коллектор-эмиттер и максимальному току.

3. Выбор режима работы транзистора выходного каскада по постоянному току и расчет элементов, обеспечивающих стабилизацию этого режима.

4. Определение низкочастотных () и высокочастотных ( параметров транзистора выходного каскада в средней точке, соответствующей половине импульса коллекторного тока.

5. Расчет выходного каскада по переменному току, включающий расчет коэффициентов усиления и времени установления.

6. Решение вопроса о необходимости введения в каскад частотно независимой отрицательной обратной связи.

7. Решение вопроса о необходимости применения эмиттерной или параллельной высокочастотной коррекции выходного каскада.

8. Окончательный расчет выходного каскада по переменному току с учетом введенных цепей обратной связи и коррекции.

9. Определение выходного сопротивления и входной емкости выходного каскада, т.е. определение параметров нагрузки, на которую будет работать предвыходной каскад.

10. Выбор транзисторов для каскадов предварительного усиления по граничной частоте, максимальному напряжению коллектор-эмиттер и максимальному току коллектора.

11. Выбор режима работы транзисторов в каскадах предварительного усиления.

12. Определение высокочастотных и низкочастотных параметров транзисторов предвыходных каскадов в рабочей точке.

13. Определение количества каскадов предварительного усиления.

14. Полный электрический расчет каскадов предварительного усиления по постоянному и переменному току, аналогичный расчету выходного каскада.

15. Выбор схемы входного каскада в зависимости от требуемого входного сопротивления усилителя. Как правило, выбор производится между каскадом с ОЭ, эмиттерным повторителем и каскадом на полевом транзисторе.

16. Расчет вспомогательных цепей: фильтры питания, разделительные и блокировочные конденсаторы.

17. Принятие решения о необходимости применения низкочастотной коррекции всех или части каскадов усиления.

18. Определение суммарных параметров усилителя (с учетом всех обратных связей и цепей коррекции) и сравнение их с техническим заданием.

19. В случае несоответствия параметров рассчитанного усилителя техническому заданию при...