Расчет выпрямителя, стабилизатора, расчетки (Расчёт импульсного усилителя)

Посмотреть архив целиком

Московский Авиационный Институт

(Государственный Технический Университет)








Курсовая работа

По предмету: «Схемотехника аналоговых устройств»

На тему: «Расчет импульсного усилителя»










Выполнил: Новоженов А.И.

Проверил: Харламов А.Н.




Москва, 2005г.

Оглавление. Стр.

1. Задание……………………………………………………………….. 3

2. Выбор числа каскадов и транзистора………………………………. 4

3. Выбор рабочей точки и расчет Y-параметров транзистора………..5

4. Расчет оконечного каскада (эмиттерного повторителя)…………...8

5. Расчет промежуточного каскада……………………………………10

6. Расчет каскада предварительного усиления……………………….13

7. Расчет входной корректирующей цепочки………………………...17

8. Окончательная схема усилителя и перечень элементов…………..19

9. Список литературы…………………………………………………..20


1. Задание

Вариант № 5

Рассчитать импульсный усилитель по следующим исходным данным:

Коэффициент усиления K0=80

Длительность импульса τи=8 мкс

Длительность фронта импульса

Скол импульса Δ=0.2

Сопротивление нагрузки Rн=75 Ом

Емкость нагрузки Cн=10 пФ

Сопротивление источника сигнала Rс=1.5 кОм

Минимальная температура Tmin= -50 ˚C

Максимальная температура Tmax= +50 ˚C

Максимальное изменение тока коллектора δIк=10%





2. Выбор числа каскадов и транзистора.

Рассчитаем граничные частоты усилителя

Выберем транзистор КТ312, его параметры:

1.Статический коэффициент усиления тока базы в схеме с ОЭ h21э=25…100 ( = 50)

2.Емкость коллекторного перехода Сk(Ukb)= 5пФ(5В)

3.Обратный ток коллектора Ikb0(Ukb=10В)=0.5 мкА.

4.Постоянная времени цепи обратной связи τк=500 пс.

5.Граничная частота fТ =120 МГц

6.Мощность выделяемая на коллекторе Pmax=225 мВт

7.Технологический параметр ξ=5

8.Сопротивление растекания базы

Этот транзистор позволяет получить площадь усиления равную

,

Определим число каскадов усилителя исходя из неравенства

возьмем n=2

следовательно усилитель можно построить на 2-х каскадах

Найдем коэффициенты усиления и граничные частоты для каждого каскада




3. Выбор рабочей точки и расчет Y-параметров транзистора.

Возьмем рабочую точку Uкэ=5В, Iк=5мА, при этом ток базы Iб=200мкА и напряжение база – эмиттер Uбэ=0,75В. Напряжение источника питания Eп=15 В

Рис.1 Входная и выходная характеристики транзистора КТ312

Рассчитаем элементы схемы замещения транзистора и вспомогательные параметры для расчета Y-параметров.

Сопротивление растекания базы .

Учитывая что Iэ=Iк дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода равно: .

Дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода база-эмиттер:

.

Емкость эмиттерного перехода Сэ:

.

Собственная постоянная времени транзистора τ:

.

Входное сопротивление в схеме с общей базой h11б:

.

Граничная частота по крутизне fs:

.

Рассчитаем вспомогательные значения ω, γT и γs:


Рассчитаем Y-параметры.

Входная проводимость транзистора при к.з. по выходу:

Проводимость обратной передачи при к.з. по входу:


Проводимость прямой передачи (крутизна) при к.з. по входу:

Выходная проводимость транзистора при к.з. по входу:

Проверим выбранный транзистор по максимальному реализуемому коэффициенту усиления Кmax, при искажения на верхней граничной частоте Mв=0,707.

Кmax больше необходимого нам коэффициента усиления, следовательно рабочая точка выбрана верно.


4. Расчет оконечного каскада ( эмиттерного повторителя).

Оконечный каскад нагружен на параллельные сопротивление Rн=100[Ом] и емкость Сн=10[пФ].Найдем сопротивление нагрузки эмиттерного повторителя по переменному току:

Отсюда найдем эквивалентное сопротивление цепи эмиттера

Т.к меньше оптимального значения , то Rэ выбираем, исходя из обеспечения режима транзистора по постоянному току

Значение фактора обратной связи F определяется:

Найдем коэффициент передачи эмиттерного повторителя: