Расчет и проектирование импульсного 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...
Расчет и проектирование импульсного усилителя
Проектирование многокаскадного усилителя. Выбор режима работы выходного каскада по постоянному и переменному току. Разработка и расчет электрической с...
Расчёт и проектирование импульсного усилителя
Алгоритм аналитического расчёта импульсного усилителя по заданным требованиям. Разработка принципиальной готовой схемы усилителя с известными номинала...
Расчет импульсного усилителя
Сущность процесса усиления - получения копии входного сигнала большей мощности. Расчет импульсного усилителя, рассчитанного на транзисторах и на базе...
Проектирование усилителя низкой частоты активной акустической системы
Эскизное проектирование усилителя. Определение схемы блока оконечного усилителя и расчет предварительного устройства. Составление технического задания...
Расчет операционного усилителя с использованием типовых электронных функциональных микроузлов
Проектирование измерительного усилителя, его входной и выходной части. Расчет логического блока данного прибора. Расчет делителя напряжения. Использов...