Обґрунтування й вибір функціональної схеми пристрою - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Обґрунтування й вибір функціональної схеми пристрою

Обґрунтування й вибір функціональної схеми генератора коливань. Вибір і розрахунок принципових схем його вузлів. Моделювання роботи функціональних вузлів електронного пристрою на ЕОМ. Відповідність характеристик і параметрів пристрою технічним вимогам.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Курсовий проект на тему: "Обґрунтування й вибір функціональної схеми пристрою"
У курсовому проекті розглядається побудова електронного пристрою.
Проект реалізований у програмному середовищі Word 2003, моделювання схеми зроблене в середовищі Electronics Workbench
Обґрунтування й вибір функціональної схеми пристрою
Вибір і розрахунок принципових схем вузлів пристрою
Моделювання на ЕОМ роботи функціональних вузлів пристрою
Висновок і виводи по відповідності характеристик і параметрів пристрою вимогам технічного завдання
Генератори гармонійних коливань являють собою пристрої, призначені для перетворення енергії джерел живлення постійного струму в енергію гармонійного вихідного сигналу напруги (струму) необхідної амплітуди й частоти.
Тому що генератор сам є джерелом сигналу, він не має входу. Генератори будуються на основі підсилювачів з ланцюгами позитивного зворотного зв'язку, які працюють у режимі самозбудження на фіксованій частоті. Як ланцюги зворотного зв'язку можуть використовуватися резонансні L-C або R- Схеми чому відповідає два типи генераторів.
L-C генератори звичайно використовуються для формування радіочастотних сигналів, де габаритні характеристики елементів коливальних контурів у звуковому діапазоні частот стають неприйнятними. У звуковому діапазоні генератори будуються на базі використання резонансних R-C схем, і як підсилювачі звичайно застосовуються ОУ.
1. Обґрунтування й вибір функціональної схеми пристрою
Генератор синусоїдальної напруги складається з генератора, що задає, і підсилювача потужності
Мал. 1 Функціональна схема генератора синусоїдальної напруги (ГСН)
ланцюг, що комутирується (К.Ч.З.Ц.);
ланцюг позитивного зворотного зв'язку (П.З.З.);
регулятор рівня вихідної напруги (Р.Р.);
ланцюг негативного зворотного зв'язку (Н.З.З.);
Від генератора, що задає, подається напруга синусоїдальної форми, стабільної амплітуди й частоти на вхід підсилювача. Звичайно під час роботи амплітуда вихідної напруги генератора, що задає, не міняється й для установки потрібної величини напруги на навантаженні в схему включений регулятор амплітуди. Перебудова частоти генератора, що задає, виробляється в межах якого-небудь діапазону плавно, а зміна діапазонів виробляється дискретно.
Звичайно плавна перебудова частоти виробляється в межах декади, тобто
де Кп - Коефіцієнт перебудови, - максимальна частота в діапазоні, - мінімальна частота в діапазоні.
З огляду на розкид параметрів ланцюгів, для гарантованого одержання будь-якої частоти, з передбачених технічним завданням, уводять коефіцієнт запасу, тоді
Величина вихідної напруги генератора, що задає, у технічному завданні не обмовляється й може вибиратися кожної в розумних межах. Без утруднень можна одержати амплітудне значення цієї напруги в межах 3...10 В.
Тоді при зазначеній на мал. 1 структурі підсилювача потужності глибина зворотного зв'язку велика, а виходить, він має гарні якісні показники у всім частотному діапазоні (малі нелінійні перекручування, стабільний коефіцієнт підсилення, низький вихідний опір і т.д.).
2. Вибір і розрахунок принципових схем вузлів пристрою
По стабільності частоти й ширині частотного діапазону сигналу на практиці найбільш підходящим є генератор з мостом Вина
Одержали 4 декади з урахуванням коефіцієнта запасу:
При використанні моста Вина як частотний ланцюг генератора для виконання умов самозбудження необхідно:1 щоб міст Вина включався в ланцюг позитивного зворотного зв'язку.
2 щоб коефіцієнт передачі підсилювача на частоті резонансу моста Вина був не <3
Для керування частотою вихідної напруги як резистори можуть використовуватися здвоєні потенціометри. З огляду на, що динамічний діапазон регулювання рідко >20 дБ для його розширення крім змінних резисторів можуть використовуватися набори конденсаторів з декадним номіналом, може бути здійснене широко полюсне регулювання.
З=1000пФ тоді R=1/(2*3.14*200000*0.1*1000*10^-12)=7957 Ом
У ланцюзі негативного зворотного зв'язку можуть використовуватися польові транзистори, що працюють на початкових ділянках вихідних характеристик.
Вибираємо польовий транзистор з n-каналом, так щоб Rк.>1кОм при Uзи=-1У.
Як такий транзистор беремо КП323А-2, у якого Rк=5У/2,5mA=2кОМ при Uзи=-1У
Кu=1/Кuоос=1/3. Отже, R2||Rк/(R2||Rк+R3)
Задамося. З=10мкФ, тоді R*=1Мом R4=1000кОм/100=10кОм
Регулятор рівня вибираємо виходячи з наступних умов: регулятор є вихідним опором ОУ, повинне бути більше або дорівнює 2кОм,з іншої сторони опір регулятора рівня повинне бути на порядок менше, ніж вхідний опір підсилювача потужності, менше ніж 50кОм. Рівень регулювання сигналу становить 50%,те номінали опорів будуть однакові.
Підсилювач потужності складається з попереднього підсилювача, каскаду й ланцюга загального зворотного зв'язку.
Попередній підсилювач виконуємо на операційному підсилювачі.
Коефіцієнт підсилення підсилювача потужності визначається як Ки=Uвих/Uвх=20/3=6, Uвх приймаємо 3У.
Коефіцієнт підсилення каскаду визначаємо як Киок=Uвих/10=2, де 10 ця вихідна напруга операційного підсилювача.
Одержуємо коефіцієнт підсилення ОУ без зворотного зв'язку Ки/Киок=6/2=3
Операційний підсилювач вибираємо по частотній характеристиці при наявності зворотного зв'язку й швидкості наростання вихідної напруги в часі
Швидкість наростання вихідної напруги =2*3,14*200000*10=12,5У/мкс
Глибина зворотного зв'язку Ки=0,166
Коефіцієнт підсилення підсилювача потужності з негативним зворотним зв'язком
де Кf=10%, коефіцієнт нелінійних перекручувань без зворотного зв'язку, - коефіцієнт нелінійних перекручувань із обліком негативного зворотного зв'язку. К=(10/0,2-1)/0,166=295,тоді коефіцієнт підсилення операційного підсилювача з обліком ООС Коу=295/2=147,5
на частоті 200000 коефіцієнт підсилення ОУ Коу>43дБ
Даним вимогам відповідає 140УД23 з параметрами
Uп=15У, Rн=2кому, Uвих.макс=10У, вхідний струм Iвх=0,2на, частота одиничного посилення f1=10МГц, Vuвих.макс=30У/мкс.
Залежність коефіцієнта підсилення від частоти наведена в додатку.
Для живлення ОУ встановлюємо стабілізатори на стабілітронах КС515 з
Uст=15У при струмі стабілізації Iст=5мА, у цьому випадку спадання напруги на резисторах R буде визначатися як UR=22-15=7У
3. Моделювання на ЕОМ роботи функціональних вузлів пристрою
Вихідний каскад може бути виконаний по трансформаторній схемі. Критерієм для ухвалення рішення може служити співвідношення між залишковою напругою на транзисторі при максимальному струмі навантаження й амплітудою напруги на навантаженні.
Варто віддавати перевагу трансформаторному каскаду.
Вибір транзисторів для вихідного каскаду підсилювача потужності роблять по потужності, що розсіюється в ньому, граничній частоті посилення й допустимих напружень і струмам.
Для вихідного каскаду підсилювача, що працює із двома джерелами живлення, напруга кожного джерела вибирається з умови
Найбільша напруга на транзисторі в такому каскаді приблизно дорівнює подвоєній напрузі живлення:Uкеюмакс=2*22=44У
Найбільша потужність, виділювана в кожному транзисторі вихідного каскаду для синусоїдального сигналу дорівнює
Частотні властивості вихідних транзисторів повинні відповідати необхідній смузі пропущення всього підсилювача. Гранична частота підсилювача
Вибираємо пари комплементарних транзисторів КТ 853-КТ829, які мають параметри Uкем=45-100У, Iк=8А, Рк=60Вт,
Отже, варто віддати перевагу каскаду.
По отриманій потужності розраховуємо площу радіатора по формулі
Де Кт коефіцієнт тепловіддачі, що залежить від матеріалу, конструкції й способу обробки тепловідводу.
Для чорненого ребристого алюмінієвого тепловідводу звичайно приймають Кт=0,8*10^-3Вт/З*кв. tп - температура переходу, звичайно неї приймають на 5...10 градусів нижче гранично припустимої
tc-температура середовища, максимальна температура за завданням
Rкк - Тепловий опір корпус - тепловідвід.
Струм бази визначаємо в такий спосіб Iб.макс=Iк.макс/ =2мА
Напруга база- емитер максимальне визначає по вхідних характеристиках транзисторів.Uбе=1,7У
Номінальні значення резисторів базових ланцюгів вихідних транзисторів визначаємо по формулі:
Потужність, що розсіюється на резисторі
Транзистори для каскаду підсилювача потужності повинні мати наступні параметри:
Uке.макс=32У, Iк.VT1.макс=Iб.VT3.макс=Iк.VT3.макс/ =2мА, Рк.макс=Uке.макс*Iк.макс=0,064Вт
Цим вимогам відповідає пари комплементарних транзисторів КТ 3102-КТ3107, що мають:Uке.макс=40У, Iк=100мА, Рк=150мВт,
Резистори R8 і R9 визначають коефіцієнт підсилення, тому
Струм через резистори R9 і R8 повинен бути на порядок більше чим струм бази вихідного транзистора IR8,R9 >10Iб.ок
Ланцюг зсуву розраховуємо з умови спокою каскаду
(беремо струм спокою колектора приблизно рівним 100мА)
Струм бази спокою оконечного каскаду є струмом спокою колектора предоконечних транзисторів, тобто Iк.VT1.п.=Iб.VT3+IR7
(напруга база-емитер спокою оконечного каскаду знаходимо по вхідних характеристиках транзистора VT3)
Iб.VT1.п= Iк.п.VT1/ =1.4*0.001/60=23мкА
По вхідній характеристиці транзистора VT1 визначаємо напруга база-емитер спокою, що рівне прямому спаданню напруги на діодах.
Uпр.=Uбе.п.=0,6У(при Iпр.>10Iб.п.VT1, Iпр.=0,23мА)
Підбираємо діод КД228, що має наступні характеристики:
Опір R1 визначає вхідний опір підсилювача потужності, і повинне становити порядку 10 кОм. Беремо R1=47 кОм, тому що цей опір рекомендований для більшості підсилювальних пристроїв.
R3=47кОм (для того щоб не було розбалансу)
Опір R2 визначає коефіцієнт передачі РОЗУМ у цілому,
Напруга на вході, що інвертує, дорівнює напрузі на що не інвертує й дорівнює 3У
Конденсатор З1 вибираємо з умови, що C1 і R1 високочастотний фільтр першого порядку, =R1*C1>1/2* *fн
4. Висновок і виводи по відповідності характеристик і параметрів пристрою вимогам технічного завдання
Напруга на виході випрямляча Uвих.випрям=Uост+Uвих.макс. Вибираємо Uост=2У, тоді Uвих.випрям.=22+2=24У
Напруга пульсацій на конденсаторі фільтра береться в межах 10% від робочої напруги, і дорівнює
З урахуванням напруги пульсацій Uвих.випр=24+4=28У
Ми одержали напругу на виході випрямляча при найнижчій напрузі в мережі (-15%), тоді на рівні 220У ми будемо мати напругу
а при максимальній напрузі мережі (при +10%)
Робоча напруга ми вибрали правильно.
Сформуємо вимоги до трансформатора:
Вибираємо трансформатор ТПП259 з габаритною потужністю Р=31Вт
Вибираємо діоди для мостового випрямляча по наступних параметрах
Даним параметрам задовольняємо діод Д202 з параметрами
Проведемо розрахунок стабілізатора напруги
Як транзистор VT1 беремо потужний транзистор, що повинен мати параметри:
Вибираємо ті ж транзистори що й для підсилювача потужності, КТ853,КТ829.
Транзистори для диференціального каскаду стабілізатора повинні мати наступні параметри:
Беремо транзистори КТ3102,КТ3107, які мають наступні характеристики
Як елемент, що задає опорну напругу стабілізатора, вибираємо стабілітрон КС191Ж с напругою стабілізації
Розрахуємо значення резисторів, що входять у каскад.
Розрахуємо значення резисторів дільника напруги. Струм дільника на порядок вище чим струм бази транзистора VT3
Резистор R4 дозволяє підбудувати номінал напруги, тобто з 220кОм 10% піде на підстроювання, таким чином R4=22кОм
Усі розрахунки виконані за умовами завдання.
1. Гудилін О.Є. Керівництво до курсового проектування по електронних пристроях автоматики. Методичні вказівки. - К., 2004
2. Гендин Г.С. Усе про резистори. - К., 2000
3. Перельман Б.Л. Напівпровідникові прилади. - К., 2006
Аналіз електричної схеми мікшера. Опис функціональної, структурної та електричної принципіальної схеми пристрою. Розробка та обґрунтування конструкції пристрою. Розрахунок віброміцності та удароміцності друкованої плати. Аналіз технологічності пристрою. дипломная работа [2,3 M], добавлен 12.12.2010
Техніко-економічне обґрунтування розробки приймача короткохвильового діапазону: розрахунок і вибір вузлів і блоків, призначених для виділення корисного радіосигналу прийомної антени електромагнітних коливань, його посилення і перетворення; собівартість. дипломная работа [2,4 M], добавлен 11.06.2012
Загальний огляд схем тактових генераторів. Вибір, обґрунтування й опис роботи функціональної схеми синхронізатора зондувальних імпульсів, розрахунок його принципової схеми. Мета і призначення приладу, визначення його собівартості та витрат на розробку. дипломная работа [1014,2 K], добавлен 11.06.2012
Вибір та обґрунтування функціональної схеми акустичної системи. Розрахунок фільтрів. Вибір фільтруючих ланок. Характеристика інтегральних підсилювачів. Вибір гучномовців та розрахунок корпусів. дипломная работа [3,6 M], добавлен 08.08.2007
Методи розробки структурної схеми пристрою. Вибір схеми підсилювача потужності та типу транзисторів. Розрахунок співвідношення сигнал-шум та частотних спотворень каскадів. Розробка блоку живлення та структурної схеми пристрою на інтегральних мікросхемах. курсовая работа [603,3 K], добавлен 14.10.2010
Проект радіомовного радіоприймального пристрою з амплітудною модуляцією. Вибір структурної схеми приймача, розрахунок підсилювального елемента та його високочастотних параметрів. Вибір типу транзистора вихідного каскаду підсилювача низької частоти. курсовая работа [890,9 K], добавлен 10.04.2014
Вибір проміжної частоти і типу підсилювача проміжної частоти. Розрахунок смуги пропускання радіоприймального пристрою та розподілу її між окремими блоками. Розрахунок граничної чутливості радіоприймального пристрою та вибір типу схеми перших каскадів. курсовая работа [222,6 K], добавлен 21.05.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Обґрунтування й вибір функціональної схеми пристрою курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Сущность и основные принципы маркетинга
Реферат: Тема дворянской усадьбы в романе Тургенева "Отцы и дети". Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Визначення деформації балок при згині
Реферат: Развитие морской темы в повести К.М. Станюковича "Вокруг света на "Коршуне" и романе Ф. Купера "Красный Корсар". Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Великие Географические Открытия Достижения Эпохи
Диссертации Развитию Речи Дошкольников
Реферат: Міжнародні відносини та зовнішня політика держави Україна у світовій спільності
Страшное Слово Сочинение
Контрольная работа по теме Понятие о характере. Структура характера. Акцентуации характера
Практическая Работа По Технологическому Оборудованию
Реферат по теме Виды правотворческих органов
Задачи Реферата По Истории
Сердечная Реанимация Реферат
Сочинение С Фразеологизмами На Тему Осень
Реферат На Тему Экранизация Романа Д. Остен "Гордость И Предубеждение"
Контрольная Работа На Тему Стратегия И Тактика Управления Оборотным Капиталом Малого Предприятия
Написать Сочинение Мое Детство
Аксенов Молодой Врач Зеленин Егэ Сочинение
Курсовая работа по теме Організація туризму
Курсовая работа по теме Ринок шкільно-письмових товарів в Україні
Имущество супругов - Государство и право дипломная работа
Особливості видового різноманіття родини Розових (Rosaceae) у флорі міста Миколаєва - Биология и естествознание курсовая работа
Возникновение, развитие и трансформация идеологии фашизма - История и исторические личности дипломная работа