Реферат Расчет усилителя на транзисторе
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Министерство образования РФ
Уральский Государственный Технический Университет
Кафедра Автоматика и управление в технических системах
РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ
НА ТРАНЗИСТОРЕ КТ3107И
Курсовая работа по
Электронике
Студент гр. Р-291а А.С. Клыков
Преподаватель
доцент, к.т.н. В. И. Паутов
Екатеринбург 2000
Содержание.
1. Предварительные данные для расчета усилителя 3
2. Выбор транзистора 4
3. Расчет режима транзистора по постоянному току 4
4. Выбор напряжения источника питания 5
5. Расчет элементов, обеспечивающих рабочий режим тр-ра 5
6. Расчет емкостей Сф, С1, С2, Сэ 7
7. Результаты расчета 8
8. АЧХ и ФЧХ усилителя 9
9. Список литературы 10
1. Предварительные данные для расчета усилителя
UН = 0.2 В
RН = 0.3 кОм
RС = 0.5 кОм
К = 90
t max = 70 0C
S = 4
fн = 50 Гц
fв = 25 Гц
2. Выбор транзистора.
Произведем необходимые расчеты для выбора транзистор:
где Uн – напряжение на нагрузке Rн – сопротивление нагрузки
Мощность, рассеиваемая на коллекторе (при x = 1.1) Rк = 8*x*Pн = 8*1.1*0.13 = 1.14 мВт
Необходимый коэффициент передачи по току: Внеобх = 1.5 * К = 1.5 * 90 = 135 ,
где К – коэффициент усиления
Необходимая добротность усилителя Dу:
Dу = 10 * К * wв = 20 * p *¦в * К = 20 * 3.14 * 25000 * 90 = 1.4*10 8
Для выбранного транзистора добротность Dт :
где r¢б – объемное сопротивление базы, равное 150 Ом Cк – емкость коллекторного перехода
По расчетным данным и из условий : Ркmax >Рк , Bmin ³ Bнеобх , ¦в ³ ¦в,необх выбираем транзистор КТ3107И [1]
3. Расчет режима транзистора по постоянному току.
Максимальный ток коллектора Iк,м :
Ток коллектора Iк определяем по формуле:
Проверим, что ток базы больше макс. тока сигнала :
где В – коэффициент передачи по току.
где Rвх = В * rэ= 1к9 - входное сопротивление каскада Ес – источник сигнала
Rс – входное сопротивление источника сигнала
Т.о., условие выполнено, т.к. 13.5 мкА > 1.3 мкА
Напряжение на оллекторе-эмиттере Uкэ :
I0к = 1.82 В
4. Выбор напряжения источника питания.
Выбор напряжения источника питания Ек:
В соответствии с ГОСТ выбираем 5 В
Падение напряжения на Rф :
URф = (0.1¸0.2)* Ек = 0.2*5 = 1 В
Напряжение на делителе Uд :
Uд = Ек - URф = 4 В
5. Расчет элементов, обеспечивающих рабочий режим транзистора.
Найдем Rэ по формуле :
где S – температурный коэффициент
Rб = (5¸10) Rвх = 5*1900 = 9500 Ом – общее сопротивление базы
Определим Rк :
Найдем Uб :
Найдем R2 :
Определим ток делителя:
Условие Iд £ 0.2 Iк выполняется, т.к. 0,4мА £ 0.4 мА
Определим Rф :
По ГОСТу выбираем:
R1 = 6к0 R2 = 16к0 Rэ = 3к2 Rф = к45
Проверим выполнение неравенства:
I0к * Rэ + U0кэ + I0к * Rк + (I0к + Iд) * Rф ³ Ек
5.824 + 1.5 + 2.5 + 1.179 ³ 5
11 ³ 5 – неравенство выполняется
Определим коэффициент К для предусилителя на одном транзисторе КТ3107И
Для того, чтобы обеспечить требуемый коэффициент усиления введем в схему эмиттерный повторитель на транзисторе КТ3107И (Рис.2).
Определим для повторителя Rэ2:
UБ2 = UК1 = I0э *Rэ + U0Кэ = 1.82мА * 3.2кОм + 1.5В = 7.32 В
UБэ2 = r¢б * I0э = 150 * 1.82мА = 0.27 В
Определим сопротивление RЭ2Н :
Найдем Rвх2 и Rвых2 :
Коэффициент усиления повторителя К2 :
Коэффициент усиления первого каскада:
Получаем общий коэффициент усиления предварительного усилителя:
К = К1 * К2 = 86 * 0.98 » 84.5
6. Расчет емкостей Сф, С1, С2, Сэ .
где КСГ = 40 – коэффициент сглаживания
fП = 100 Гц – основная частота пульсации ист.питания
Из равенства:
Пусть Мн,вх = 0.92
Мн,э = 0.86
Тогда Мн,вых =0.89
Расчет С1, С2, Сэ :
7. Результаты расчета
| RЭ | RФ | R1 | R2 | RК | RЭ2 | СЭ | СФ | С1 | С2 | ЕК |
| 3к2 | 450 | 6к0 | 16к | 1к4 | 3к9 | 217 | 141 | 3.15 | 19.7 | 5В |
Табл.1
8. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики. | ||||||||||||||||
| 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 100 | 160 | 320 | 640 | 1280 | 2560 | 5120 | 10240 | 20480 | 40960 | 81920 | 163840 |
| 1 | 1.30103 | 1.47712125 | 1.60205999 | 1.77815125 | 2 | 2.20411998 | 2.50514998 | 2.80617997 | 3.10720997 | 3.40823997 | 3.70926996 | 4.01029996 | 4.31132995 | 4.61235995 | 4.91338994 | 5.21441994 |
| 62.8 | 125.6 | 188.4 | 251.2 | 376.8 | 628 | 1004.8 | 2009.6 | 4019.2 | 8038.4 | 16076.8 | 32153.6 | 64307.2 | 128614.4 | 257228.8 | 514457.6 | 1028915.2 |
| 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.2 | 2 | 3.2 | 6.4 | 12.8 | 25.6 | 51.2 | 102.4 | 204.8 | 409.6 | 819.2 | 1638.4 | 3276.8 |
| 5 | 2.5 | 1.66666667 | 1.25 | 0.83333333 | 0.5 | 0.3125 | 0.15625 | 0.078125 | 0.0390625 | 0.01953125 | 0.00976563 | 0.00488281 | 0.00244141 | 0.0012207 | 0.00061035 | 0.00030518 |
| 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.4 | 4 | 6.4 | 12.8 | 25.6 | 51.2 | 102.4 | 204.8 | 409.6 | 819.2 | 1638.4 | 3276.8 | 6553.6 |
| 4.6 | 1.7 | 0.46666667 | -0.35 | -1.56666667 | -3.5 | -6.0875 | -12.64375 | -25.521875 | -51.1609375 | -102.380469 | -204.790234 | -409.595117 | -819.197559 | -1638.39878 | -3276.79939 | -6553.59969 |
| 25 | 6.25 | 2.77777778 | 1.5625 | 0.69444444 | 0.25 | 0.09765625 | 0.02441406 | 0.00610352 | 0.00152588 | 0.00038147 | 9.5367E-05 | 2.3842E-05 | 5.9605E-06 | 1.4901E-06 | 3.7253E-07 | 9.3132E-08 |
| 0.16 | 0.64 | 1.44 | 2.56 | 5.76 | 16 | 40.96 | 163.84 | 655.36 | 2621.44 | 10485.76 | 41943.04 | 167772.16 | 671088.64 | 2684354.56 | 10737418.2 | 42949673 |
| 0.21242964 | 0.50702013 | 0.90618314 | 0.94385836 | 0.53803545 | 0.27472113 | 0.16209849 | 0.07884425 | 0.03915203 | 0.01954243 | 0.00976702 | 0.00488299 | 0.00244143 | 0.00122071 | 0.00061035 | 0.00030518 | 0.00015259 |
| 1.35673564 | 1.03907226 | 0.43662716 | -0.33667482 | -1.00269159 | -1.29249667 | -1.40797942 | -1.49187016 | -1.53163429 | -1.55125265 | -1.56102915 | -1.56591332 | -1.5683549 | -1.56957562 | -1.57018597 | -1.57049115 | -1.57064374 |
10. Список литературы:
1. Радио и связь, М.,1990г.
2. Расчет предварительного усилителя на транзисторе,, В.И.Паутов, Ю.Н. Секисов,
И.Е. Мясников, Екатеринбург : УПИ, 1992г.
[1] Параметры транзистора взяты из справочника « Радио и связь » М.: 1990г
