Расчетно графическая (курсовая)




Скачать 89,21 Kb.
НазваниеРасчетно графическая (курсовая)
Дата публикации18.06.2013
Размер89,21 Kb.
ТипКурсовая
pochit.ru > Физика > Курсовая



РАСЧЕТНО – ГРАФИЧЕСКАЯ (КУРСОВАЯ) РАБОТА

ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ «РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА»



ЗАДАЧА РАБОТЫ.

Рассчитать h – параметры биполярного транзистора, его входное и выходное сопротивления, коэффициент передачи по току, пользуясь входными и выходными характеристиками транзистора. Тип транзистора задается преподавателем. Схема включения транзистора с общим эмиттером (ОЭ).

Провести графоаналитический расчет усилительного каскада на заданном типе транзистора, включенного по схеме с ОЭ, с одним источником питания EК и с температурной стабилизацией рабочего режима.

^

Определить параметры элементов схемы усилительного каскада:

коэффициенты усиления по току (Кi), напряжению (Кu), мощности (Kp); токи и напряжения в режиме покоя Iбо, Iко, Uбэо, Uкэо,; амплитудные значения входных и выходных переменных токов и напряжений в линейном режиме работы усилителя; полезную выходную мощность каскада и его КПД; верхнюю и нижнюю граничные частоты полосы пропускания.

Ниже приводится рекомендуемая последовательность расчета усилителя на базе транзистора p-n-p типа проводимости (рис. 1). Расчет усилителя с p-n-p типа транзистором аналогичен (в этом случае следует правильно выбрать полярность источника питания ЕК).

^

1. Расчет параметров транзистора.

    1. Изобразить семейство статических входных и выходных характеристик заданного транзистора, соответствующих схеме с ОЭ.

    2. ^

      Определить h – параметры транзистора, соответствующие схеме с ОЭ, пользуясь входными и выходными характеристиками транзистора:

по входным характеристикам определить

h11 = / Uкэ = const, h12 = / Iб = const;


по выходным характеристикам определить

h21 = / Uкэ = const, h22 = / Iб = const.

    1. Найти входное и выходное сопротивление транзистора:



    1. Определить коэффициент передачи по току транзистора β:

β = h21.

  1. Расчет усилительного каскада по постоянному току графоаналитическим методом.

    1. Изобразить семейство выходных и входную (при Uкэ = 5B) характеристики заданного транзистора как показано на рис. 2.

    2. На выходных характеристиках нанести кривую допустимой мощности Pk max, рассеиваемой на коллекторе, Pk max = UкэIк = const.

    3. Выбрать значение напряжения источника питания Eк в пределах (0.7 – 0.9) Uk max. (Следует учитывать, что Eк ≈ 3Um вых и Eк ≈ Uкэо + Iко(Rк + Rэ)). Эту величину в дальнейшем, после выбора Rк, Rэ, и Um вых следует скорректировать.

    4. Из условия передачи максимальной мощности от источника энергии к потребителю (согласованный режим) выбрать Rк ≈ Rвых. т. однако на выход усилителя обычно включается нагрузка Rн ≤ Rк поэтому рекомендуется выбирать Rк = (0.3 – 1)Rвых. т. так чтобы его величина лежала в диапазон Rк = (0.5 - 10) кОм.

    5. Построить нагрузочную линию усилительного каскада, согласно уравнению

Uкэ = Ек - IкRк

Для этого использовать две точки (“d” и ”c”) на выходных характеристиках транзистора (рис. 2):

Uкэ = 0, Iк = (т.ч. “d”); Iк = 0, Uкэ = Ек (т.ч. “c”).

При этом линия нагрузки должна проходить левее и ниже допустимых значений Uk max,

Ik max, и Pk max и обеспечить достаточно протяженный линейный участок переходной характеристики (см. рис. 2)

    1. По точкам пересечения линии нагрузки с выходными характеристиками построить переходную характеристику транзистора Iк = f(Iб) (см. рис. 2)

    2. На переходной характеристике транзистора (с учетом входной характеристики) выбрать линейный участок “а - в”, в диапазоне которого усилитель усиливает без искажения. На середине участка “а - в” нанести рабочую точку “А”, соответствующую режиму работы транзистора по постоянному току.

    3. По координатам рабочей точки “A” определить токи и напряжения транзистора в режиме покоя (по постоянному току): Iбо, Iко, Uбэо, Uкэо.

3.0. Расчет усилительного каскада по переменному току.

3.1. Определить пределы изменения амплитуд входного тока и напряжения, выходного тока и напряжения в линейном режиме работы усилителя. Найти: Iбm, Iкm, Uбэm, Uкэm

(см. рис. 2)

3.2. Рядом с графиками входных и выходных характеристик транзистора показать характер изменения токов и напряжений во времени в виде кривых:

iб = Iбо + Iбmsinωt; uбэ = Uбэо + Uбэmsinωt;

iк = Iко + Iкmsinωt; uкэ = Uкэо + Uкэmsinωt;

соответствующих рабочим участкам этих характеристик.

^ 4.0. Расчет параметров элементов усилителя ОЭ.

4.1. Рассчитать элементы цепи термостабилизации Rэ и Сэ.

4.1.1. Увеличение Rэ повышает глубину отрицательной обратной связи во входной цепи усилителя (улучшает термостабилизацию), с другой стороны, при этом падает КПД усилителя из – за дополнительных потерь мощности на этом сопротивлении. Обычно выбирают величину падения напряжения на Rэ порядка (0,1 – 0,3)Ек, что равносильно выбору Rэ ≈ (0,05 – 0,15)Rк в согласованном режиме работы транзистора. Используя последнее соотношение выбираем величину Rэ.

      1. Для коллекторно – эмиттерной цепи усилительного каскада в соответствии со вторым законом Кирхгофа можно записать уравнение электрического состояния по постоянному току



Используя это уравнение скорректировать выбранные по п.п. 2.3 и 2.4 значение Ек или величину Rк.

4.13. Определить емкость в цепи эмиттера Сэ из условия Rэ = (5 - 10)Хэ, где Хэ – емкостное сопротивление элемента Сэ. При этом

мкФ, выбрав fн = 50 – 100 Гц.

    1. Для исключения шунтирующего действия делителя R1, R2 на входную цепь транзистора задается сопротивление Rб.



и ток делителя Iд = (2 - 5)Iбо, что повышает температурную стабильность Uбо. Исходя из этого определить сопротивления R1, и R2, Rб:

; ;

    1. Определить емкость разделительного конденсатора из условия Rвх = (5 - 10)Хр, где Хр – емкостное сопротивление разделительного конденсатора, Rвх – входное сопротивление каскада. При этом

мкФ, а

  1. Определить параметры усилительного каскада.

    1. Коэффициент усиления каскада по току Ki



    1. Входное сопротивление каскада Rвх

если то

    1. Выходное сопротивление каскада Rвых



    1. Коэффициент усиления по напряжению Kи



5.5. Коэффициент усиления по мощности Kр


    1. Полезную выходную мощность каскада



    1. Полную мощность, расходуемую источником питания



    1. КПД каскада



    1. Коэффициент нестабильности каскада S

, где

при этом S < (2 -7).

    1. Верхняя и нижняя граничные частоты определяются из соотношения для коэффициента частотных искажений:

на нижней частоте ;

и верхней частоте .

Обычно выбирается , тогда и ,

где

Ск – емкость коллекторного перехода.

  1. Заключение.

6.1. Объяснить назначение всех элементов схемы усилительного каскада. Параметры элементов схемы выбираются на основании всего комплекса расчетов. По данным расчета выбрать стандартные резисторы и конденсаторы по справочнику. [1]

6.2. По результатам анализа усилительного каскада дать рекомендации по применению выбранного типа транзистора, оценив его коэффициенты усиления, частотные свойства, выходные напряжения и мощность в линейном режиме и КПД.

Литература.

  1. Электротехнический справочник. Т.1,2. 7 – е изд. –М.: Энергоиздат, 1985, 1986

  2. Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник под ред. Б.Л. Переломана. –М.: Радио и связь, 1981

  3. Основы промышленной электроники под ред. В.Г. Герасимова. –М.: Высшая школа, 1978, 1986

  4. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. –М.: Высшая школа, 1982

  5. Электротехника и электроника/кн. З .Электрические изменения и основы электроники// Под. ред. В.Г. Герасимова. –М.: Энергоатомиздат, 1998

  6. Филинов В.В. Нелинейные электрические и магнитные цепи/ Учебное пособие. –М.: МГАПИ, 2001, (задачи 3.3 и 3.4)



к

Rк

R1

R2

T

Rэ

Uвых

Uвх

Сэ










ВАРИАНТЫ

  1. МП21Г

  2. МП21Д

  3. МП39

  4. МП40

  5. МП41А

  6. МП42А

  7. МП42Б

  8. ГТ108Б

  9. ГТ108Г

  10. МП114

  11. МП116

  12. КТ104А

  13. КТ104Б

  14. КТ104В

  15. КТ201Б

  16. КТ201Г

  17. КТ208А

  18. КТ209Б

  19. ГТ310А

  20. ГТ310Б

  21. П416

  22. П416А

  23. П416Б

  24. КТ3107А

  25. КТ3107Б

  26. КТ3107К

  27. КТ313А

  28. КТ313Б

  29. КТ345А

  30. КТ345Б


^ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНЗИСТОРОВ

МП21Д, МП21Г



МП21Д – =40мкА МП21Г – =100мкА

=35В =35В

=50мА =150мВт =30 пФ
МП39, МП40, МП41А



МП39 – =400мкА МП40 – =200мкА МП41А – =100мкА

=15В =20мА =150мВт =50 пФ
МП42А, МП42Б



МП42А – =100мкА МП42Б – =150мкА

=15В =150мА =200мВт =50 пФ fгр=1МГц
ГТ108Б, ГТ108Г



ГТ108Б – =100мкА ГТ108Г – =50мкА

=6В =50мА =75мВт =50 пФ
МП114, МП115, МП116

МП114 – =0,3мА МП115 – =0,3мА МП116 – =0,1мА

МП114 – =60В МП115 – =30В МП116 – =15В

=10мА =150мВт =50 пФ

МП114 – fгр=0,92 МГц МП116 – fгр=2,0 МГц
КТ104А, КТ104Б, КТ104В



КТ104А – =1,5мА КТ104Б – =0,4мА КТ104В – =0,2мА

КТ104А – =30В КТ104Б – =15В КТ104В – =15В

=50мА =150мВт =50 пФ

КТ201Г, КТ201Б

КТ201Б – =0,1мА КТ201Г – =0,05мА

КТ201Б – =20В КТ201Г – =10В

=30мА =150мВт =20 пФ
КТ208А, КТ209Б

КТ208А – =150мкА КТ209Б – =250мкА

=15В =300мА =200мВт =20 пФ

ГТ310А, ГТ31Б


ГТ310А – =20мкА ГТ310Б – =10мкА

(при =10кОм) =10В (при =200кОм) =6В

=10мА =20мВт =20пФ
П416, П416А, П416Б


П416 – =0,1мА П416А – =0,05мА П416Б – =0,03мА

(при =0) =15В (при ≤1кОм) =12В

=25мА =100мВт =20пФ

КТ3107А, КТ3107Б, КТ3107К

КТ3107А – =0,2мА КТ3107Б – =0,1мА КТ3107К – =0,04мА

КТ3107А – =45В КТ3107Б – =45В КТ3107К – =25В

=100мА =300мВт =12Пф
КТ313А, КТ313Б

КТ313А – =0,1мА КТ313Б – =0,05мА

(при ≤1кОм) =50В

=350мА =300мВт =12пФ

КТ345А, КТ345Б



КТ345А – =0,075мА КТ345Б – =0,05мА

(при ≤10кОм) =20В

=200мА =150мВт =50пФ

Похожие:

Расчетно графическая (курсовая) iconРасчетно-графическая работа «Комплексный экономический анализ хозяйственной...
Расчетно-графическая работа «Комплексный экономический анализ хозяйственной деятельности» выполняется на факультативной основе –...
Расчетно графическая (курсовая) iconРасчетно-графическая работа По дисциплине “Вычислительная математика”...
Материалы данного файла могут быть использованы без ограничений для написания собственных работ с целью последующей сдачи в учебных...
Расчетно графическая (курсовая) iconКафедра теоретической радиотехники и электроники Пояснительная записка...
При расчёте электрических цепей обычно используют три основных закона электротехники: Ома, первый и второй закон Кирхгофа
Расчетно графическая (курсовая) iconРасчётно-графическая работа №1 по курсу“Электрические сети систем...
...
Расчетно графическая (курсовая) iconПодпись Дата Лист мивлгу 230101. 65 Расчетно-графическая работа....
Если же кто боится дела природы, он-ребенок. А тут не только дело природы, но еще и полезное ей. Как прикасается человек к богу и...
Расчетно графическая (курсовая) iconРасчетно-графическая работа по курсу «Внешнеэкономическая деятельность»...
«Перспективы развития страхового бизнеса Украины в условиях экономической интеграции»
Расчетно графическая (курсовая) iconМетодические указания к расчетно-проектировочной работе №1 саранск
Расчет многодисковой статически определимой рамы с применением пк «lira-windows» версии 2 : метод указания к расчетно-проектировочной...
Расчетно графическая (курсовая) iconБарагунова Л. А. Теоретическая механика статика, кинематика расчётно-графические работы
Барагунова Л. А. Теоретическая механика. Статика, Кинематика. Задачи для расчётно-графических и контрольных работ, примеры выполнения,...
Расчетно графическая (курсовая) iconМетодические указания к выполнению расчётно-графической работы (для...
Теплотехника: Методические указания к выполнению расчётно-графической работы «Теплообменные аппараты». – Нальчик. Каб-Балк ун-т,...
Расчетно графическая (курсовая) iconМетодические указания по выполнению расчетно- лабораторных работ...
Методические указания по выполнению расчетно-лабораторных работ по теоретической электротехнике. Часть I / Под общей редакцией проф....
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2019
контакты
pochit.ru
Главная страница