Схемотехническое проектирование электронных устройств - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Схемотехническое проектирование электронных устройств

Основные методы проектирования и разработки электронных устройств. Расчет их статических и динамических параметров. Практическое применение пакета схемотехнического моделирования MicroCap 8 для моделирования усилителя в частотной и временной областях.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Схемотехническое проектирование электронных устройств
Электронные приборы - устройства, принцип действия которых основан на использовании явлений связанных с движущимися потоками заряженных частиц. В зависимости от того как происходит управление, электронные приборы делят на вакуумные, газоразрядные, полупроводниковые.
В настоящее время трудно назвать такую отрасль, в которой в той или иной степени не применялась бы электроника. Космические и авиационные летательные аппараты, техника, все виды транспорта, медицина, атомная физика, машиностроение используют электронику во все нарастающих масштабах.
Достижения электроники используют все телевизионные передатчики и приемники, аппараты для приема радиовещания, телеграфная аппаратура и квазиэлектронные АТС, аппаратура для междугородней связи.
Одним из наиболее важных применений электронных приборов является усиление электрических сигналов, т.е. увеличение их мощности, амплитуды тока или напряжения до заданной величины. В настоящее время усилительные устройства развиваются во многих направлениях, расширяется диапазон усиливаемых частот, выходная мощность. В развитии усилительных устройств широкие перспективы открывает применение интегральных микросхем.
Усилители электрических сигналов чаще всего выполняют на биполярных или полевых транзисторах, включенных соответственно по схеме с ОЭ и ОИ.
Целью данной курсовой работы является:
o Изучение методов проектирования и разработка электронных устройств в соответствии с данными техническими задания;
o Расчет статических и динамических параметров электрических устройств;
o Практическое применение ЭВМ для схемотехнического проектирования электрических устройств.
Так как K < 1000,то усилитель может быть реализован на 3 каскадах n=3;
Выбор рабочей точки А транзистора в режиме покоя, когда входной сигнал отсутствует, сводится к выбору тока коллектора и напряжения в схеме рис.1, в первоначальном предположении . т.е. при заземленном эмиттере.
Точку покоя выберем исходя из заданных значений амплитуды напряжения на коллекторе и тока коллектора , которые по заданным значениям и определяются как и .
Определим напряжение из неравенства:
где - напряжение на коллекторе соответствующее началу квазигоризонтального участка выходных ВАХ. По величине мощности и частоты определим вид транзистора , значит транзистор маломощный низкой частоты и тогда с учетом того, что транзистор мощный можно принять .
Тогда || + ||=10,96+1=11,96 (B) примем и , где , тогда .
Считаем, что на вход подается какой-либо переменный сигнал, тогда для переменного сигнала параллельно включается . Для переменного сигнала будет идти по какой-либо другой динамической линии нагрузки. Она будет обязательно проходить через А. Поэтому строим динамическую линию нагрузки.
Через точку А проводим линию динамической нагрузки, под углом ц.
Далее получили Проверяем условие , т.к , то условие выполняется, значит точка A''' с координатами A''' (18,8;0,093) является рабочей точкой P (18,8;0,093)
Выберем транзистор КТ3107K т.к. он подходит по всем параметрам:
1.1.2 Расчёт элементов стабилизации рабочей точки
Фиксация рабочей точки A каскада на биполярном транзисторе (рис. 1) осуществляется резистивным делителем R 1 , R 2 .
Из положения рабочей точки и выходных характеристик транзистора, рассчитаем величину дифференциального коэффициента передачи тока базы :
Так же из входной характеристики находим входное дифференциальное сопротивление транзистора :
Рассчитаем величину по следующему эмпирическому соотношению:
где - тепловой ток коллекторного перехода, заданный в справочнике при температуре t0 ; А = 2,5 для кремниевых транзисторов. вычислим как , выберем . Рекомендуемое значение N вычисленное как
Корректность расчета оценим вычислением тока Iдел, причем необходимо соблюдение неравенства . Вычислим Iдел по формуле:
Полученное значение удовлетворяет соотношению
Найдем сопротивление резистивного делителя:
Найдем входное сопротивление данного каскада
1.1.3 Расчёт коэффициента усиления по напряжению
Коэффициент усиления по напряжению рассчитаем по следующей формуле:
Определим выходные параметры для промежуточного каскада:
1.2 Расчет элементов промежуточного каскада
1.2.1 Выбор рабочей точки транзистора
Выбор рабочей точки А транзистора в режиме покоя, когда входной сигнал отсутствует, сводится к выбору тока коллектора и напряжения в первоначальном предположении . т.е. при заземленном эмиттере.
Точку покоя выберем исходя из заданных значений амплитуды напряжения на коллекторе и тока коллектора , которые по заданным значениям и определяются как
, (для транзисторов малой мощности = (12.5)[В])
где -коэффициент запаса равный (0.70.95)
Считаем, что на вход подается какой-либо переменный сигнал, тогда для переменного сигнала параллельно включается . Для переменного сигнала будет идти по какой-либо другой динамической линии нагрузки. Она будет обязательно проходить через А. Поэтому строим динамическую линию нагрузки.
Через точку А проводим линию динамической нагрузки, под углом .
Выбирая значения из стандартного ряда, тем самым изменяя положение динамической линии нагрузки, проверяем условие. В нашем случае условие выполнилось при , значит точка A' с координатами A' (3,4;0,001) является рабочей точкой P (3,4;0,001).
1.2.2 Расчет элементов фиксации рабочей точки
Фиксация рабочей точки A каскада на биполярном транзисторе осуществляется резистивным делителем R1 , R2 . Выберем такой транзистор, у которого и . В данном случае таким транзистором может быть транзистор КТ363A.
Из положения рабочей точки и выходных характеристик транзистора, рассчитаем величину дифференциального коэффициента передачи тока базы
Также из входной характеристики находим входное дифференциальное сопротивление транзистора :
Рассчитаем величину по следующему эмпирическому соотношению:
где - тепловой ток коллекторного перехода, заданный в справочнике при температуре t0 ; А = 2,5 для кремниевых транзисторов. вычислим как
Рекомендуемое значение N вычисленное как
Корректность расчета оценим вычислением тока Iдел, причем необходимо соблюдение неравенства . Вычислим Iдел по формуле:
Полученное значение удовлетворяет соотношению
Найдем сопротивление резистивного делителя:
Найдем входное сопротивление данного каскада
1.2.3 Расчет коэффициента усиления напряжения каскада:
Определим выходные параметры для входного каскада:
1.3 Расчет элементов входного каскада
1.3.1 Выбор рабочей точки транзистора
Выбор рабочей точки А транзистора в режиме покоя, когда входной сигнал отсутствует, сводится к выбору тока коллектора и напряжения в первоначальном предположении . т.е. при заземленном эмиттере.
Точку покоя выберем исходя из заданных значений амплитуды напряжения на коллекторе и тока коллектора , которые по заданным значениям и определяются, как
, (для транзисторов малой мощности = (12.5)[В])
где -коэффициент запаса равный (0.70.95)
Считаем, что на вход подается какой-либо переменный сигнал, тогда для переменного сигнала параллельно включается . Для переменного сигнала будет идти по какой-либо другой динамической линии нагрузки. Она будет обязательно проходить через А. Поэтому строим динамическую линию нагрузки.
Через точку А проводим линию динамической нагрузки, под углом .
Выбирая значения из стандартного ряда, тем самым изменяя положение динамической линии нагрузки, проверяем условие. В нашем случае условие выполнилось при A' с координатами A' (1,31;0,00242) является рабочей точкой P (1,31;0,00242).
1.4.2 Расчет элементов фиксации рабочей точки
Фиксация рабочей точки A каскада на биполярном транзисторе осуществляется резистивным делителем R1 , R2 . Выберем такой транзистор, у которого и . В данном случае таким транзистором может быть транзистор КТ363A.
Из положения рабочей точки и выходных характеристик транзистора, рассчитаем величину дифференциального коэффициента передачи тока базы
Также из входной характеристики находим входное дифференциальное сопротивление транзистора :
Рассчитаем величину по следующему эмпирическому соотношению: , где - тепловой ток коллекторного перехода, заданный в справочнике при температуре t0 ; А = 2,5 для кремниевых транзисторов. вычислим как , выберем .
Рекомендуемое значение N вычисленное как
Корректность расчета оценим вычислением тока Iдел, причем необходимо соблюдение неравенства . Вычислим Iдел по формуле:
Полученное значение удовлетворяет соотношению
Найдем сопротивление резистивного делителя:
Найдем входное сопротивление данного каскада
1.3.3 Расчет коэффициента усиления напряжения каскада :
1.4.1 Расчёт ёмкостных элементов выходного каскада
1.4.2 Расчёт ёмкостных элементов промежуточного каскада
1.4.3 Расчёт ёмкостных элементов входного каскада
1.5 Расчёт суммарного коэффициента усиления по напряжению
Суммарный коэффициент усиления по напряжению равен произведению коэффициентов усиления каждого каскада в отдельности:
1.6 Расчёт элементов цепи обратной связи
По вычисленным значениям и найдем величину из выражения (1):
Найдем величину сопротивления обратной связи из следующего соотношения:
1.7 Построение графика частотных зависимостей Moc(w)
Построим частотную зависимость Moc(щ). В данном случае выражением этой зависимости будет:
Выражения для и одинаковы по виду, но для различных частотных диапазонов предполагают подстановку разных значений x, а именно: для области средних и верхних частот и для области нижних и средних частот.
Масштаб оси частот выбираем в десятичных логарифмах циклической частоты.
2.1 Моделирование выходного каскада
Рисунок 2 - Схема выходного каскада
Переходная характеристика изображена на рис. (Приложение 1).
По переходной характеристике определяем реальный :
Корректировка элементов выходного каскада:
Значение, полученное при моделировании
2.2 Моделирование промежуточного каскада
Рисунок 3 - Схема промежуточного каскада
Переходная характеристика изображена на рис. (Приложение 1).
По переходной характеристике определяем реальный :
Корректировка элементов выходного каскада:
Значение, полученное при моделировании
2.3 Моделирование входного каскада
Переходная характеристика изображена на рис. (Приложение 1).
По переходной характеристике определяем реальный :
Корректировка элементов выходного каскада:
Значение, полученное при моделировании
2.4 Моделирование усилителя без ООС
Переходная характеристика изображена на рис. (Приложение 3).
По переходной характеристике определяем реальный :
Переходная характеристика изображена на рис. (Приложение 4).
По переходной характеристике определяем реальный :
Корректировка элементов усилителя с ООС:
Значение, полученное при моделировании
электронный схемотехнический усилитель
В результате выполнения данной курсовой работы были изучены методы проектирования и разработки электронных устройств в соответствии с данными технического задания. Был произведен расчет статических и динамических параметров электронных устройств. А также было изучено практическое применение ЭВМ для схемотехнического проектирования электронных устройств. Для моделирования был использован пакет схемотехнического моделирования MicroCap 8. В ходе курсового проектирования было проведено моделирование усилителя в частотной и временной областях.
1. Перепелкин А.И., Баскакова И.В. Усилительные устройства: Методические указания к курсовой работе. - Рязань. : РГРТА, 2007. 36 с.
2. Перепелкин А.И., Баскакова И.В. Анализ электронных схем: Методические указания к лабораторным и практическим занятиям. РГРТА, 2009. 32 с.
3. Лаврененко В.Ю. Справочник по полупроводниковым приборам: Киев, «Техника», 1977, 376с.
Входной каскад на биполярном p-n-p транзисторе
Промежуточн. каскад на биполярном p-n-p транзисторе
Выходной. каскад на биполярном p-n-p транзисторе
Система схемотехнического моделирования электронных устройств. Математическое описание объектов управления; определение параметров технологических объектов. Оценка показателей качества САУ. Расчет линейных непрерывных систем, их структурная оптимизация. курс лекций [18,4 M], добавлен 06.05.2013
Динамический режим работы усилителя. Расчет аналоговых электронных устройств. Импульсные и широкополосные усилители. Схемы на биполярных и полевых транзисторах. Правила построения моделей электронных схем. Настройка аналоговых радиотехнических устройств. презентация [1,6 M], добавлен 12.11.2014
Понятие моделей источников цифровых сигналов. Программы схемотехнического моделирования цифровых устройств. Настройка параметров моделирования. Определение максимального быстродействия. Модели цифровых компонентов, основные методы их разработки. курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.11.2014
Автоматическое проектирование радиоэлектронных устройств на примере работы с системой MicroCap. Моделирование микросхемы К531КП2 и получение результатов в виде временных диаграмм. Описание разработки, создания и отладки рабочей модели микросхемы. курсовая работа [382,4 K], добавлен 15.10.2014
Проектирование устройств фильтрации по рабочим параметрам. Виды аппроксимации частотных характеристик. Моделирование разрабатываемого фильтра на функциональном уровне в MathCAD, в частотной и временной областях, в нормированном и денормированном виде. курсовая работа [2,8 M], добавлен 28.06.2011
Моделирование усилителя мощности звуковых частот (УМЗЧ) с целью проверки соответствия его характеристик техническим требованиям, предъявляемым к данному типу устройств. Изучение основных проектных процедур схемотехнического этапа проектирования. курсовая работа [254,1 K], добавлен 07.07.2009
Методика проектирования многокаскадного усилителя переменного тока с обратной связью. Расчет статических и динамических параметров усилителя, его моделирование на ЭВМ с использованием программного продукта MicroCap III, корректировка параметров. курсовая работа [1,7 M], добавлен 13.06.2010
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



Схемотехническое проектирование электронных устройств курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Проблема Ценностей Сочинение
Преступления Террористического Характера Курсовая
Дипломная работа по теме Методы оценки денежного потока на предприятии
Доклад: Пушкин в Болдино. Скачать бесплатно и без регистрации
Пример Эссе По Экономике В Университете
Реферат Народное Воспитание И Преемственность Поколений
Контрольная работа: Элементная база радиоэлектронной аппаратуры . Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Защита баз данных. Access 2000
Реферат: The Effects Of Interest Groups On Politics
Историческое Сочинение Период 1918 1922гг
Статья: Правомерное поведение и правонарушение 2
Ознакомительная Практика Отчет
Дипломная работа: Совершенствование стимулирования труда на предприятии торговли
Контрольная работа: Реформы Петра 1 в области образования
Как Делать Реферат В Вуз
Реферат: Организация обучения и повышения квалификации в организации. Скачать бесплатно и без регистрации
Обстоятельства Отягчающие Наказание Диссертация
Реферат На Тему Сущность И Динамика Глобальных Экономических Проблем Современности
Дипломная работа: Диагностика проблем социальной адаптации военнослужащих, уволенных в запас
Отчет По Практике Судоводитель
Россия в период НЭПа (1921-1929 гг.) - История и исторические личности контрольная работа
Рід Centaurea L. у флорі Чернівецької області - Биология и естествознание курсовая работа
Учет нематериальных активов - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа