Расчет напівпровідникового випрямляча з фільтром і транзисторного усилителя

МАТИ — Російський Державний Авіаційний Технологический.

Університет їм. До. Еге. Циолковского.

Кафедра «Мікропроцесорні системи, електроніка і электротехника».

Курсова работа.

«Розрахунок напівпровідникового випрямляча з фільтром і транзисторного підсилювача» з дисципліни «Схемотехника».

Група: 6ПВК-II-28.

Студент: Гаврилин Дмитрий.

Варіант: А-4.

Выполнил «» 199 р. Здано на кафедру «» 199 р. Перевірив «» 199 г.

Група: 6ПВК-II-28.

Студент: Гаврилин Дмитрий.

Варіант: А-4 1.1 Розрахунок напівпровідникового випрямляча з фильтром.

1.2 Расчётная схема відповідно до варіанту: [pic] 1.3 Вихідні дані відповідно до варианту:

[pic].

[pic] Примітка: Uнср — середнє напруга на навантаженні; Iнср — середній струм через навантаження; qф — коефіцієнт пульсації випрямляча з фильтром.

Значения коефіцієнтів розрахунку електричних величин. | |Коефіцієнти розрахунку | |Вигляд випрямляча |К1 |К2 |К3 |К4 |m |q | |Двухполупериодный |1.57 |1.57 |1.10 |0.80 |2.00 |0.67 |.

Примітка. К1 — коефіцієнт розрахунку Uдmax; К2 — коефіцієнт розрахунку Iдmax; К3 — коефіцієнт розрахунку U2; К4 — коефіцієнт розрахунку Pp; m — номер основний гармоніки (гармоніки наинизшей частоти) выпрямленного струму; q — коефіцієнт пульсації випрямляча без фильтра.

1.4 Розрахунок опору навантаження RН і середній потужності Pн, виділеної на навантаженні. [pic].

1.5 Розрахунок максимального зворотного напруги на диоде Uдmax і максимального прямого струму через діод Iдmax.

[pic].

1.6 Розрахунок діючих значень напруг на первинної U1 і вторинної U2 обмотках трансформатора, коефіцієнта трансформації за напругою nU, споживаної потужності трансформатора Pp.

[pic] 1.7 Розрахунок коефіцієнта фільтрації Sкф і ёмкости фільтра Сф.

[pic] 1.8 Розрахунок постійної часу (ф перехідного процесу у фильтре.

[pic].

1.9 Вибір напівпровідникового діода за результатами расчета.

Відповідно до отриманими результатами був обраний выпрямительный діод (кремнієвий) з «Довідника з електроніки» | |Струм, мАЛО |Напруга, У | | |Тип |максимальний |постоянный|максимальное|постоян|Диапазон | |выпрямител|средний |зворотний |постійне |ное |робочих | |ьного |выпрямительны|ток Iорб, |зворотне |пряме |температур| |діода |і Iвп.ср.ma, |мАЛО |Uобр.max, У |Uпр, У | | | |мАЛО | | | | | |КД202А |5*103 |0.8 |35 |0.9 |-60 (+130|.

1.10 Графіки роботи випрямляча з фільтром по расчётным даним масштабу. [pic].

Група: 6ПВК-II-28.

Студент: Гаврилин Дмитрий.

Варіант: А-4 2.1 Розрахунок транзисторного усилителя.

2.2 Расчётная схема транзисторного підсилювача. [pic].

На схемою є такі: Uп — постійна напруга харчування підсилювача; Rк — резистор у подальшому ланцюгу колектора; Rэ — резистор в цінуй зворотної негативною зв’язку з току; Cэ — конденсатор, шунтирующий резистор Rэ по перемінному струм; RБ1, RБ2 — резисторы дільника напруги, а ланцюга бази; CР1, CР2 — розділювальні конденсатори в ланцюгах вхідного і вихідного сигналів, відповідно; Rн — резистор навантаження; Eвх — чинне значення ЭДС джерела вхідного сигналу; Uвх — чинне вхідний синусоидальное напруга (вхідний сигнал); Uвых — чинне вихідний синусоидальное напруга (вихідний сигнал); ік — струм колектора; iБ — струм бази; iЭ — струм эмиттера; iн — струм навантаження. 2.3 Вихідні дані для розрахунку відповідно до варіанту. Uп= 20 У (напруга харчування), (У= 3. 104 гц (вища частота смуги частот усиливаемого сигналу), (км= 0.03 А; Евх=0.01 в; R зв= 800 Ом.

2.4 Попередній вибір транзистора за таблицею 6.

Використовуються неравенства.

(км < (' км; Uп < U' кэм; (в < (грн (де (км — максимальний струм колектора транзистора; Uп — постійне напруга харчування підсилювача; (в — верхня робоча частота усилителя.).

Оскільки для транзистора КТ-801, який має параметры.

(' км = 2; U' кэм =60; (грн =107, нерівності виконуються, то.

вибираємо транзистор КТ-801 (0.03 < 2; 20 < 60; 3. 104 < 107).

Значення параметрів транзистора.

(довідкові дані) | |Тип |I'км,|U'кэм,|P'км,|(r, |h11, |h21, |h12,|h22,| | | | | | |гц |Ом |- | | | | | |А |У |Вт | | | |- |Див | |5 |КТ801 |2.00 |60 |5.00 |107 |100 |60 |0.00|10−1| | | | | | | | | |5 | |.

2.5 Розрахунок параметрів режиму спокою а) Коллекторный струм покоя;

(кп = 0.5 (км = 0.5. 0.03 = 0.015 А б) Струм спокою базы.

[pic] де h 21 — коефіцієнт посилення по току з таблиці 6. в) Струм спокою эмиттера;

(ЭП = (КП + (БП = 0.015 + 0.25 = 0.1 525 А.

р) Напруга спокою эмиттера (эмиттер — масса);

UЭП = (0.1 (0.2) / UП = 0.2 / UП = 0.2 / 20 = 0.01 В.

буд) Напруга спокою колектора — эмиттера;

UКЭП=0.5*UП — UЭП=10−0.01=9.99 В.

е) Потужність, що виділятимуться на транзисторі як покоя (мощность рассеяния);

PТП=UКЭП*IКП=9.99*0.015=0.149 Вт 2.6 Розрахунок ланцюга RЭ, СЕ зворотної негативною зв’язку з постійному току;

а) Розрахунок Rэ (опір резистора у ланцюзі зворотної негативною связи).

[pic] б) Розрахунок Се (ємність конденсатора у подальшому ланцюгу зворотної негативною связи).

[pic].

2.7 Перевірка правильності вибору трансформатора за проектною потужністю розсіювання, використовуючи нерівність PТП < P' КМ (де P' КM =5 Вт з таблиці 6 для транзистора КТ-801, а PТП = 0.149 з расчетов).

0.149< 5.00 нерівність виконується отже транзистор обраний правильно .

2.8 Розрахунок опору RK у подальшому ланцюгу коллектора.

[pic].

2.9 Розрахунок опорів RБ1, RБ2 дільника напруги у подальшому ланцюгу бази й напруги усунення UБЭП.

Rб1 = h21. RК = 60. 1300= 78 000 = 78 кОм.

Rб2 (0.25. Rб1 = 0.25. 78 000 = 19.5 кОм.

[pic].

Напруга усунення базе.

UБЭП = URБ1 — UЭП = 4 — 0.01 = 3.99 В.

2.10 Розрахунок коефіцієнтів посилення підсилювача .

а) По напряжению.

[pic] де, h21=60 — коефіцієнт посилення по току транзистора h11=100 — вхідний опір транзистора h22=10−1 — вихідна провідність транзистора з таблиці 6. б) По току.

K і = h21 = 60 в) По мощности.

[pic] 2.11 Розрахунок вхідного RВХ і вихідного RВЫХ опорів усилителя.

[pic].

[pic] Ом 2.12 Розрахунок вихідного напряжения.

[pic] 2.13 Побудова вхідний [pic], вихідний [pic] та перехідною [pic] характеристик масштабу [pic].

2.14 Побудова масштабу тимчасових графіків процесу посилення з використання вихідних і розрахункових даних, і характеристик, останніх побудований у п. 2.10. У цьому [pic] [pic].

[pic].