Курсовая работа: Проектирование широкополосного усилительного устройства
👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
"ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШИРОКОПОЛОСНОГО УСИЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА"
Широкополосные усилители предназначены для усиления электрических сигналов, спектры которых простираются от нуля или нескольких герц до многих мегагерц. Они используются в современной импульсной радиосвязи, многоканальной электрической связи, телевидения, измерительной технике и т.д.
Широкополосные усилители применяются как для усиления гармонических сигналов с широкой полосой частот, так и для усиления импульсных сигналов с крутым фронтом и диапазоном длительностей импульсов.
Однако методы исследования, расчета и проектирования широкополосных усилителей гармонических сигналов и импульсных сигналов различны. Расчет широкополосных усилителей гармонических сигналов производится на основе спектральных, а импульсных усилителей на основе временных представлений.
Согласно ТЗ рассчитываем коэффициент усиления:
Рис. 1. Структурная схема широкополосного усилительного устройства
· Фазовращательный каскад представляет собой усилительный каскад в схеме включения с общим эмиттером и с общим коллектором c единичным коэффициентом усиления.
· Усилитель напряжения представляет собой усилительный каскад в схеме включения с общим эмиттером, он обеспечивает основное усиление входного сигнала по напряжению.
· Выходное устройство представляет собой два параллельно включенных усилительных каскада в схеме включения с общим коллектором (эмиттерный повторитель), на входе одного из каскадов стоит инвертор. Повторитель служит для небольшого усиления сигнала по току с выхода усилителя напряжения, а также для согласования усилителя с нагрузкой.
Расчет элементов схемы производился с помощью математического пакета Mathcad 2000 Professional.
В нашем случае, при выходном напряжении U вых эфф
=8 В и сопротивлении нагрузки R н
= 10 6
Ом мощность рассеяния транзистора VT должна быть больше . Для данной схемы выбираем транзистор КТ325А (используется для усиления сигналов высокой частоты, F т
=800 МГц, Р доп
=225 мВт).
1. Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ:
3. Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ: ;
4. Ёмкость коллекторного перехода при Uкб=5 В, не более: ;
Предельные эксплуатационные данные:
1. Постоянное напряжение коллектор-эмиттер: ;
2. Постоянная рассеиваемая мощность коллектора: мВт;
4. Максимальная температура окружающей среды: .
Рис. 2. Физическая малосигнальная высокочастотная эквивалентная схема биполярного транзистора (схема Джиаколетто)
широкополосный усилитель импульсный гармонический
– входное сопротивление транзистора при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока;
– коэффициент передачи по току при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока;
– выходная проводимость транзистора при разомкнутом входе для переменной составляющей тока (холостой ход входной цепи);
– коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом входе для переменной составляющей тока.
Вычисление параметров схемы Джиаколетто:
• = – барьерная емкость коллекторного перехода;
• = – выходное сопротивление транзистора;
• = – сопротивление коллекторного перехода;
• – сопротивление эмиттерного перехода эмиттерному току;
• = – сопротивление эмиттерного перехода базовому току;
• = – распределенное сопротивление базы;
t ОС
– постоянная времени обратной связи транзистора;
ориентировочное значение r Б
можно определить по формуле:
• = – диффузионная емкость эмиттерного перехода;
• = – собственная постоянная времени транзистора;
Фазовращательный каскад представляет собой усилительный каскад с схеме включения как с общим коллектором так и с общим эмиттером, он обеспечивает расщепление фазы с единичным коэффициентом усиления.
Фазовращательный каскад представляет собой два каскада в схеме включения с общим эмиттером и в схеме включения с общим коллектором:
Смысл данной схемы заключается что на выходе мы получаем два одинаковых сигнала, которые по фазе различаются на 180є.
Рис. 3. Схема расщепления фазы с единичным коэффициентом усиления
Для схемы включения с общим эмиттером коэффициент усиления равен:
Для схемы включения с общим коллектором коэффициент усиления равен:
Подберем значения возьмем их равными
Произведем расчет граничных частот усилительного каскада, а также определим номиналы сопротивлений и емкостей, входящих в каскад:
• Граничная частота усилительного каскада в области нижних частот:
• Граничная частота входной цепи каскада в области нижних частот:
Граничная частота выходной цепи усилительного каскада в области верхних частот:
постоянная времени усилительного каскада в области верхних частот;
Постоянная времени входной цепи в области верхних частот:
Произведем расчет сопротивлений резисторов R1 и R2:
Усилитель напряжения представляет собой усилительный каскад с ООС по напряжению параллельного вида, он обеспечивает основное усиление входного сигнала по напряжению.
Расчет каскада ОЭ с ООС по напряжению параллельного вида:
Для нашего случая, чтобы удовлетворить ТЗ, выбираем Еп = 24 В.
Чтобы удовлетворить параметрам транзистора должно выполняться следующее условие: выбираем Rk=2,7 кОм;
Рис. 3. Схема усилительного каскада с ООС по напряжению параллельного вида
Граничная частота усилительного каскада в области нижних частот:
Граничная частота входной цепи каскада в области нижних частот:
Граничная частота выходной цепи усилительного каскада в области верхних частот:
постоянная времени усилительного каскада в области верхних частот;
Постоянная времени входной цепи в области верхних частот:
Произведем расчет сопротивлений резисторов R1 и R2:
Для согласования с нагрузкой на выход широкополосного усилителя необходимо поставить усилитель, который не должен вносить изменения в амплитуду сигнала, должен обладать высоким входным и низким выходным сопротивлением. Всем этим требованиям удовлетворяет усилительный каскад на биполярном транзисторе, включённом по схеме с общим коллектором (эмиттерный повторитель).
Произведем расчет граничных частот усилительного каскада, а также определим номиналы сопротивлений и емкостей, входящих в каскад:
Граничная частота выходной цепи усилительного каскада в области нижних частот
Граничная частота входной цепи каскада в области нижних частот:
Постоянная времени входной цепи в области верхних частот:
Постоянная времени выходной цепи в области верхних частот:
Коэффициент усиления каскада по напряжению:
Произведем расчет сопротивлений резисторов R1 и R2:
используем номинал 5,6 кОм (все номинальные значения сопротивлений из ряда Е12).
В усилителе заданием предусмотрена ступенчатая регулировка усиления Dp = 40 dB.
Задавшись величиной одного из резисторов делителя, можно определить величину другого, в соответствии с формулой:
В данном курсовом проекте был произведен расчет электрической принципиальной схемы широкополосного усилительного устройства. После расчета элементов схемы было произведено моделирование устройства в программном пакете «ElectronicsWorkbenchV5.12».
На основании результатов моделирования (амплитудно-частотная характеристика устройства) можно сделать вывод, что данная электрическая схема полностью удовлетворяет требованиям ТЗ: Ku = 80, f Н
= 20 Гц, f В
= 4 МГц.
1. Джонсон Д., Джонсон Дж., Мур Г. Справочник по активным фильтрам: Пер. с англ. М.Н. Микшиса. М.: Энергоатомиздат, 1982. 220 с.
2. Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств. М.: Радио и связь, 1997. 320 с.
3. Калмыков А.А., Матюнина А.В. Оформление учебных студенческих работ: Методические указания. Свердловск: УПИ, 1984. 36 с.
4. Томас Р.К. Справочник. Коммутационные устройства. М.: Радиосвязь, 1989, 144 с.
Название: Проектирование широкополосного усилительного устройства
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: курсовая работа
Добавлен 13:45:40 09 апреля 2011 Похожие работы
Просмотров: 556
Комментариев: 15
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Курсовая работа: Проектирование широкополосного усилительного устройства
Курсовая работа: Понятие юридического лица
Сочинение Шепот Осенних Листьев
Описание Берега Реки Сочинение
Сочинение Рассуждение По Рассказу Сивый Мерин
Реферат: Дыхательные методики
Реферат по теме Критерии достоверности философского текста
Автореферат На Тему Электрохимические Процессы На Границе. Твердый Электролит. Соединения Внедрения
Реферат: Интерпол
Диссертация Ком Отзывы
Курсовая работа по теме Методы социальной реабилитации лиц, страдающих наркозависимостью
Реферат: Арбитражное процессуальное право РФ
Курсовая работа: Разработка программного продукта на языке высокого уровня
Реферат по теме Социальный, человеческий и символический капиталы
Сочинение по теме О творчестве Александра Блока
Курсовая Работа На Тему Поиск Решений Системы Линейных Уравнений Методом Гаусса
Стратегический План Реферат
Реферат: Диагностика системы электрооборудования и регулировка углов установки управляемых колёс автомобиля ГАЗ-3110 Волга
Реферат: Концепция материальности сознания
Шпаргалки На Тему Техника Безопасности
Курсовая Разница При Возврате Аванса
Реферат: Индивидуальное и семейное психологическое консультирование
Реферат: Понятие и исследование фирменного стиля предприятия
Сочинение: Природа в восприятии И. С. Тургенева