Реферат Расчет различных электрических цепей
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.
![](https://bukvasha.net/assets/images/emoji__ok.png)
Предоплата всего
от 25%
![](https://bukvasha.net/assets/images/emoji__signature.png)
Подписываем
договор
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
На тему:" РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ "
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
1.Рассчитать источник опорного напряжения на стабилитроне, если известны такие входные данные: напряжение стабилизации
Таблица 1.
Расчётные данные
| | |
10.5 | 17 | 35 |
2.Рассчитать параметрический стабилизатор напряжения, если известны такие входные данные: напряжение стабилизации
Таблица 2.
Расчётные данные
| | |
13 | 20 | 1.6 |
3.Рассчитать сглаживающий фильтр типа LC, если известны такие входные данные: выпрямленное напряжение
Таблица 3.
Расчётные данные
| | |
40 | 0.18 | 0.08 |
4.Рассчитать эммитерный повторитель на составном транзисторе типа n-p-n, если известны такие входные данные: амплитуда входного напряжения
Таблица 4.
Расчётные данные
| кОм | | | Дб |
0.5 | 200 | 10 | 50000 | 1.1 |
5.Рассчитать усилительный каскад, выполненный на транзисторе по схеме с общим эммитером, если известны такие входные данные: нижняя частота диапазона усиливаемых частот
Расчётные данные
Тип транзи-стора | кГц | | мА | | | В | Тип проводи мости |
МП25A | 0.3 | 20 | 55 | 2.5 | 2.5 | 30 | p-n-p |
6.Рассчитать мультивибратор на операционном усилителе в автоколебательном режиме. Привести полную принципиальную схему рассчитанного мультивибратора с учётом схем включения операционнго усилителя. Входные данные представлены в таблице 6.
Таблица 6.
Расчётные данные
Тип операционного усилителя | Пороговое напряжение где | Длительность импульсов |
153УД5 | 0.55 | 20 |
7.Рассчитать мультивибратор на операционном усилителе в ждущем режиме. Привести полную принципиальную схему рассчитанного мультивибратора с учётом схемы включения операционного усилителя. Входные данные представлены в таблице 7.
Таблица 7.
Расчётные данные
Тип операционного усилителя | Пороговое напряжение где | Длительность импульсов | Период повторения запуск. импульсов мс |
140УД6 | 0.1 | 2 | 60 |
1. РАСЧЁТ ИСТОЧНИКА ОПОРНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.1
Таблица 1.1
Расчётные данные
| | |
10.5 | 17 | 35 |
Исходя из начальных данных, выбираем стабилитрон с параметрами приведёнными в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Параметры стабилитрона
Тип стабилитрона | | min | max | | %/ | max |
Д814В | 10.5 | 3 | 32 | 12 | +0.09 | 0.34 |
Определим сопротивление резистора
Из ряда номинальных сопротивлений выбираем значение номинала резистора равное 200 Ом.Определим максимальную мощность рассеивания на резисторе:
На основании полученных значений выбираем резистор C2-27-0.25-200Ом
Определим номинальный ток стабилитрона:
Определим падение напряжения на резисторе
Определим значение входного напряжения при номинальном токе:
Рассчитаем изменение напряжения стабилизации
Расчитаем изменение напряжения стабилизации
Расчитаем допустимое изменение напряжения питания
Расчитаем допустимое изменение напряжения питания
Вычислим КПД источника опорного напряжения в номинальном режиме:
Вычислим изменение напряжения стабилизации за счет изменения температуры внешней среды
2. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРИЧEСКОГО СТАБИЛИЗАТОРА
НАПРЯЖЕНИЯ
Исходные данные для расчета приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Расчётные данные
| | |
13 | 1.6 | 20 |
Исходя из начальных данных, выбираем стабилитрон с параметрами приведёнными в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Параметры стабилитрона
Тип стабилитрона | | min | max | | %/ | max |
2C213Б | 13 | 3 | 10 | 25 | 0.075 | 0.125 |
Определим сопротивление резистора
где:
Определим значение
Из ряда номинальных сопротивлений выбираем значение номинала равное 8200 Ом.
Мощность рассеивания на резисторе
Исходя из полученных данных выбираем резистор С2-23-0.125-8.2кОм
Из ряда сопротивлений выбираем значение номинала равное 680 Ом.
Мощность рассеивания на резисторе
Исходя из полученных данных выбираем резистор С2-22-0.125-680Ом
Вычислим необходимое значение напряжения на входе стабилизатора при номинальном токе стабилитрона:
Определим КПД стабилизатора:
Расчитаем изменение напряжения стабилизации
Расчитаем изменение напряжения стабилизации
Расчитаем допустимое изменение напряжения питания
Расчитаем допустимое изменение напряжения питания
3. РАСЧЁТ СГЛАЖИВАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ
ТИПА LC
Исходные данные для расчета приведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Расчётные данные
| | |
40 | 0.18 | 0.8 |
Определим ёмкость конденсатора на входе фильтра, которая обеспечит пульсацию не превышающую 10% , при условии, что фильтр подключен к мостовому выпрямителю:
где:
Из ряда номинальных ёмкостей выбираем значение
На этом основании выберем конденсатор К50-3-60В-510мкФ
Уточним коэффициент пульсации на входе фильтра:
Определим коэффициент сглаживания, который должен обеспечивать фильтр:
Коэффициент сглаживания каждого звена двухзвеньевого фильтра определяем по формуле:
Определяется равенство:
Зададим значения емкостей конденсаторов
Из (3.5) определим значение
т.к.
Расчитаем конструктивные параметры дросселей. Выходными данными для расчета являются индуктивности дросселей
Ширина среднего стержня определяется по формуле:
где:
Выберем из справочника стандартные пластины типа ШI со следующими параметрами:
ширина среднего
стержня - 2.8 см;
высота окна - 4.2 см;
ширина окна - 1.4 см.
Площадь окна находим по формуле:
где:
Вычислим количество витков обмотки каждого дросселя:
где:
окна медью равный 0.27;
Находим диаметр провода обмотки дросселя:
Из справочника выбираем диаметр провода
Вычисляем площадь сечения дросселя:
где:
равная 0.8 Тл.
Расчитаем толщину набора сердечника дросселя:
Для избежания насыщения сердечника дросселя между ярмом и сердечником делают воздушный зазор. Поскольку магнитный поток дважды проходит через зазор, то толщина немагнитной прокладки (из бумаги или картона)равна
где:
Подсчитаем среднюю длину витка обмотки:
Вычислим активное сопротивление обмотки дросселя:
где:
Сопротивление двух последовательно соединенных дросселей равно:
Подсчитаем спад напряжения на активном сопротивлении дросселей:
4. РАСЧЁТ ЭМИТТЕРНОГО ПОВТОРИТЕЛЯ
Исходные данные для расчета приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Расчётные данные
| кОм | | | Дб |
0.5 | 200 | 10 | 50000 | 1.1 |
Определим величину мощности
Считая, что
Из справочника выбираем транзисторы типа МП111A с параметрами приведенными в табл.4.2.
Таблица 4.2
Параметры транзистора
коэффициент усиления по току | максимально допустимое напряжение коллектор-эмитттер,В | максимально допустимый ток коллектора, мА | максимальная мощность рассеивания на коллекторе, мВт | выходная полная проводимость, мкСм | граничная частота транзистора, МГц |
20 | 10 | 20 | 150 | 1.25 | 1 |
Напряжение источника питания в цепи коллектора составляет от 0.4 до 0.5 максимально допустимого напряжения коллектор-эмиттер. Примем
Максимальное значение входного сопротивления каскада определяется как половина сопротивления коллекторного перехода, которое в свою очередь вычисляется по формуле:
Определив
Частотные искажения на высшей частоте диапазона
где:
в схемах с общим эмиттером.
Сопротивление нагрузки каскада
где:
эмиттером транзистора VT2 в ре-
жиме покоя;
Для повышения входного сопротивления и снижения уровня шума примем
Из ряда номинальных сопротивлений выбираем номинал
Чтобы определить
Из ряда номинальных сопротивлений выбираем номиналы регистров
Определим ёмкость разделительного конденсатора
где:
повторителя равоне 150 Ом;
Частотные искажения на низких частотах, которые возникают в схеме из-за
В относительных единицах:
Из ряда номинальных ёмкостей выбираем значение ёмкости
Найдём ёмкость разделительного конденсатора
Из ряда номинальных ёмкостей выбираем значение ёмкости
5. РАСЧЁТ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА НА БИПОЛЯРНОМ
ТРАНЗИСТОРЕ ПО СХЕМЕ С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ
Исходные данные для расчета приведены в табл.5.1
Таблица 5.1
Расчётные данные
Тип транзи-стора | кГц | | мА | | | В | Тип проводи мости |
МП25A | 0.3 | 20 | 55 | 2.5 | 2.5 | 30 | p-п-р |
Из справочника выбираем транзистор типа МП25А с параметрами приведёнными в табл.5.2.
Таблица 5.2
Параметры транзистора
коэффициент усиления по току | максимально допустимое напряжение коллектор-эмитттер,В | максимально допустимый ток коллектора, мА | максимальная мощность рассеивания на коллекторе, мВт | выходная полная проводимость, мкСм | граничная частота транзистора, МГц |
35 | 40 | 400 | 200 | 3.5 | 0.2 |
Определим величину тока в цепи коллектора:
Найдём сопротивление нагрузки в цепи коллектора:
Из ряда номинальных сопротивлений выбираем величину номинала равную 160 Ом. Мощность рассеивания на резисторе равна:
Исходя из полученных данных выбираем резистор С2-27-1.0-75Ом
Определим сопротивление резистора в цепи термостабилизации:
Из ряда номинальных сопротивлений выбираем величину номинала равную 75 Ом. Принимаем, что
Исходя из полученных данных выбираем резистор С2-27-0.5-75Ом
Найдём ёмкость конденсатора
где:
Из ряда номинальных ёмкостей выбираем величину ёмкости равную 75 мкФ. Используя полученные данные выбираем конденсатор К50-6-60В-75мкФ
Определим напряжение между коллектором и эмиттером транзистора в режиме покоя:
Ток покоя базы равен:
Расчитаем элементы делителя напряжения
Для этого определяем падение напряжения на резисторе
Найдём напряжение на делителе
Определяем ток в цепи делителя из условия:
Вычисляем
Падение напряжения на резисторе
Из ряда номинальных сопротивлений выбираем значение номинала равное 2400 Ом.
Вычисляем
Из ряда номинальных сопротивлений выбираем значение номинала равное 430 Ом.
Находим мощности рассеивания на этих резисторах:
Используя полученные результаты выбираем резисторы С2-24-0.25-2.4кОм
Просчитаем элементы развязывающего фильтра:
Из ряда номинальных сопротивлений выбираем значение номинала равное 51 Ом.
Используя полученные данные выбираем резистор С2-24-0.5-51Ом
Из ряда номинальных ёмкостей выбираем величину ёмкости равную 2200 мкФ. Рабочее напряжение должно быть не меньше, чем
Амплитудное значение тока на входе каскада находим по формуле:
Найдём коэффициент усиления по напряжению на средних частотах:
где:
тивление каскада;
каскада.
Эквивалентное сопротивление каскада вычисляется по формуле:
где:
лителе следующего каскада.
Допустим, что транзисторы в расчитанном и следующем каскаде однотипные тогда:
Найдём минимальное значение коэффициента усиления каскада по мощности в относительных еденицах:
в децибелах:
Ёмкость разделительного конденсатора
где:
Из ряда номинальных ёмкостей выбираем значение ёмкости равное 0.33 мкФ. Рабочее напряжение как и у конденсатора
Определим величину коэффициента частотных искажений каскада на верхних частотах диапазона:
где:
нагружает рассчитанный каскад, и
равная 200 пкФ.
6. РАСЧЁТ МУЛЬТИВИБРАТОРА НА ОПЕРАЦИОННЫМ
УСИЛИТЕЛЕ В АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНОМ РЕЖИМЕ
Исходные данные для расчёта приведены в табл. 6.1.
Таблица 6.1
Расчётные параметры
Тип операционного усилителя | Пороговое напряжение где | Длительность импульсов |
153УД5 | 0.55 | 20 |
Параметры операционного усилителя приведены в таблице 6.2.
Таблица 6.2
Параметы операционного усилителя
| | | |
15 | 10 | 2 | 0.1 |
Примем, что
Исходя из формулы:
определяем отношение сопротивления резисторов
Сумма сопротивлений
Используя (6.2) и (6.3) получаем формулы:
Из ряда номинальных сопротивлений выбираем значение сопротивлений
Зададимся сопротивлением
Используем резистор марки С2-23-0.125-56кОм
Определим ёмкость хронирующего конденсатора:
Из ряда номинальных ёмкостей выбираем значение ёмкости равное 0.33 мкФ. Выбираем конденсатор К53-1-0.33мкФ
Определим длительности
7. РАСЧЁТ МУЛЬТИВИБРАТОРА НА ОПЕРАЦИОННОМ
УСИЛИТЕЛЕ В ЖДУЩЕМ РЕЖИМЕ
Исходные данные для расчёта приведены в табл. 7.1.
Таблица 7.1
Расчётные данные
Тип операционного усилителя | Пороговое напряжение где | Длительность импульсов | Период повторения запуск. импульсов мс |
140УД6 | 0.1 | 2 | 60 |
Параметры операционного усилителя приведены в таблице 7.2.
Таблица 7.2.
Параметры операционного усилителя
| | | |
15 | 12 | 2 | 2.5 |
Примем, что
Исходя из формулы:
определяем отношение сопротивления резисторов
Сумма сопротивлений
Используя (7.2) и (7.3) получаем формулы:
Из ряда номинальных сопротивлений выбираем значение сопротивлений
Зададимся сопротивлением
Используем резистор марки С2-23-0.125-56кОм
Определим ёмкость хронирующего конденсатора:
Из ряда номинальных ёмкостей выбираем значение ёмкости равное 3.9 мкФ. Выбираем конденсатор марки К53-1-3.9мкФ
Определим длительности
Время восстановления схемы определим по формуле:
Амплитуду входных запускающих импульсов вычислим по формуле:
Длительность входных запускающих импульсов
Сопротивление резистора
Из ряда номинальных сопротивлений выбираем значение номинала равное 4.3кОм. Выбираем резистор С2-23-0.125-4.3кОм
Значение конденсатора
Из ряда номинальных ёмкостей выбираем значение ёмкости равное 20нФ. Выбираем конденсатор К10-17-0.02мкФ
Приложения:
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание | |||||
R | резистор С2-24-0.25-200Ом | 1 | | |||||
| | | | |||||
VD | стабилитрон Д814В | 1 | | |||||
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание | |||||
| Резисторы | | | |||||
R1 | С2-22-0.125-680Ом | 1 | | |||||
R2 | C2-23-0.125-8.2КОм | 1 | | |||||
| | | | |||||
VD | стабилитрон 2С213Б | 1 | | |||||
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание | |||||
| Конденсаторы | | | |||||
C1 | К50-3-60В-510мкФ | 1 | | |||||
C2 | К50-3-60В-22мкФ | 1 | | |||||
C3 | то же | 1 | | |||||
| | | | |||||
| Дроссели | | | |||||
L1 | | 1 | | |||||
L2 | | 1 | | |||||
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание | |||||
| Резисторы | | | |||||
R1 | С2-23-0.125-6.2кОм | 1 | | |||||
R2 | С2-23-0.125-18КОм | 1 | | |||||
R3 | СП3-10М-0.25-2.4МОм | 1 | Подбирается | |||||
| | | при настройке | |||||
R4 | С2-23-0.125-5.1кОм | 1 | | |||||
| | | | |||||
| Конденсаторы | | | |||||
C1 | К53-4А-0.22мкФ | 1 | | |||||
C2 | К53-4А-0.1мкФ | 1 | | |||||
| | | | |||||
| Транзисторы | | | |||||
VT1 | МП111А | 1 | | |||||
VT2 | МП111А | 1 | | |||||
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание | |||||
| Резисторы | | | |||||
R1 | С2-24-0.25-2.4кОм | 1 | | |||||
R2 | С2-22-0.125-430Ом | 1 | | |||||
R3 | С2-27-1.0-60Ом | 1 | | |||||
R4 | С2-27-0.5-75Ом | 1 | | |||||
R5 | С2-24-0.5-51Ом | 1 | | |||||
| | | | |||||
| Конденсаторы | | | |||||
C1 | К50-6-100В-2200мкФ | 1 | | |||||
C2 | К73-11-15мкФ | 1 | | |||||
C3 | К50-6-50В-1.2мкФ | 1 | | |||||
C4 | К53-4А-0.33мкФ | 1 | | |||||
| | | | |||||
VT1 | транзистор МП25А | 1 | | |||||
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание | |||||
| Резисторы | | | |||||
R1 | С2-23-0.125-56кОм | 1 | | |||||
R2 | СП3-6-0.125-100кОм | 1 | Подбирается | |||||
| | | при настройке | |||||
R3 | С2-23-0.125-51кОм | 1 | | |||||
R4 | С2-23-0.125-270Ом | 1 | | |||||
R5 | С2-23-0.125-47Ом | 1 | | |||||
R6 | С2-24-0.25-2.7кОм | 1 | | |||||
R7 | С2-24-0.25-3.3кОм | 1 | | |||||
| | | | |||||
| Конденсаторы | | | |||||
C1 | К53-1-0.33мкФ | 1 | | |||||
C2 | К10-17-0.0015мкФ | 1 | | |||||
C3 | К10-17-0.05мкФ | 1 | | |||||
| | | | |||||
DA | микросхема 153УД5 | 1 | | |||||
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание | |||||
| Резисторы | | | |||||
R1 | С2-23-0.125-4.3кОм | 1 | | |||||
R2 | С2-23-0.125-56кОм | 1 | | |||||
R3 | СП3-10М-0.25-10кОм | 1 | Подбирается | |||||
| | | при настройке | |||||
R4 | С2-23-0.125-5.6кОм | 1 | | |||||
R5 | С2-23-0.125-620кОм | 1 | | |||||
| | | | |||||
| Конденсаторы | | | |||||
C1 | К10-17-0.02мкФ | 1 | | |||||
C2 | К53-1-3.9мкФ | 1 | | |||||
| | | | |||||
| Диоды | | | |||||
VD1 | КД522Б | 1 | | |||||
VD2 | КД522Б | 1 | | |||||
| | | | |||||
DA | микросхема 140УД6 | 1 | | |||||