Типовые задачи расчета цепей, содержащих электронные элементы - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Типовые задачи расчета цепей, содержащих электронные элементы

Расчет схем, параметров транзистора, выпрямителя, тока и напряжения на диоде. Выявление особенностей работы диода и стабилитрона. Определение переходного процесса в цепи с нелинейным элементом и построение графиков. Нахождение положения рабочей точки.


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.

Электроника--это наука о формировании, передаче и обработке электрических сигналов.
В системах автоматического управления различными объектами важную роль играет информация, полученная от датчиков состояния объекта, ее переработка, с точки зрения формирования управляющего воздействия или выходной информации. Пример: необходимо следить за уровнем воды в баке. Следовательно, датчик уровня вырабатывает сигнал, который преобразуется в нужную форму, затем сравнивается с необходимой величиной (проходит обработку) и в зависимости от этого сравнения воздействует на клапан, предварительно пройдя превращение в мощный сигнал, способный переместить клапан.
Физическими носителями информации являются сигналы, например, акустические, механические, электрические, световые, пневматические и так далее. В современных системах используют в основном электрические сигналы, для которых характерны высокая скорость их обработки, простота формирования и передачи на длинные расстояния. В процессе формирования, передачи и обработки электрические сигналы подвергаются различным преобразованиям: усилению, фильтрации для устранения искажений и защиты от помех, формируются по форме, амплитуде и длительности. Для этого используют электронные устройства, которые состоят из электронных элементов и пассивных электрических цепей (резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности).
Современная промышленность выпускает два вида электронных элементов: в виде отдельных дискретных компонентов (диодов, транзисторов и так далее) и в виде микросхем (интегральных схем), в которых в одном корпусе собрана электронная схема, представляющая собой функциональный узел для обработки информации и располагающаяся на одном кристалле полупроводнике.
Полупроводником называют вещество, у которого сопротивление много больше, чем сопротивление проводника и много меньше, чем сопротивление изолятора. Проводниками являются элементы четвертой группы таблицы Менделеева (углерод, кремний, германий), пятой (фосфор, мышьяк, сурьма), шестой (селен), а также химические соединения (арсенид галлия).
Итак: электроника -- область науки, изучающая физические явления в полупроводниках и электровакуумных приборах, их характеристики, параметры, а также устройств, основанных на их применении.
В данной работе поставлена задача выполнения 6 заданий, в каждом из которых надо применить все практические знания по данному курсу. В первом задании надо рассчитать ток и напряжение на диоде, параметры цепи с диодом. Во втором нужно произвести расчет переходного процесса в цепи с нелинейным элементом и построить графики . В третьем задании требуется рассчитать нелинейную цепь с источниками питания различного типа. В четвертом задании требуется определить параметры выпрямителей. В пятом: определить положение рабочей точки и рассчитать параметры транзистора в этой точке. Шестое задание представляет собой переход от h-параметров транзистора с общим эмиттером к h-параметрам с общим коллектором.
Задача 1. Расчет электрической цепи, содержащей диод
1. Определить ток короткого замыкания I кз
2. Определить напряжение холостого хода U xx
3. Определить входное сопротивление относительно зажимов диода
4. Методом опрокинутой характеристики найти ток и напряжение на диоде. 5. Определить Е при U vd =0 и I vd =0
Рис. 2. Схема исследуемой цепи с обозначением контурных токов.
Составим выражения по методу контурных токов (направления обхода всех контуров по часовой стрелке) :
I кз = I 22 - I 33 =0,06 -0,005=0,055А
2.Для нахождения напряжения U хх размыкаем цепь на месте диода:
Рис.3 цепь для нахождения напряжения холостого хода
U xx =-E 1 +I 1x R 3 -I 2x R 4 =-10+5.2-12.8=17.6 B
3. Находим входное сопротивление в виде суммы значений резистивных элементов:
Согласно методу эквивалентного генератора входное сопротивление можно найти как отношение напряжения холостого хода к току короткого замыкания:
4. Используя метод опрокинутой характеристики найдем ток и напряжение на диоде.
Получаем что I vd =0.028 A , U vd =8 B.
5.Чтобы найти ЭДС источника при отсутствии диода используем раннее полученную формулу для нахождения напряжения холостого хода:
Тогда при U xx =0 находим что E=-13.3
U vd =8 В,I vd =0,028 А;Е=-13.3 В при I vd =0, U vd =0.
Задача 2. Расчет переходного процесса в нелинейных цепях
1. Составим дифференциальные уравнения цепи для конечного положения ключа на основе законов Кирхгофа:
2.Составим характеристическое уравнение для конечного положения ключа, исключая источник ЭДС.
Преобразуем схему, описанную выше, для нахождения характеристического уравнения.
искомое характеристическое уравнение.
3.Определим корни характеристического уравнения, полученного выше:
4.Определим принужденную составляющую переходной величины.
Для этого рассмотрим цепь в установившемся режиме. Т.к. цепь питается от постоянного напряжения, то принужденные величины - это постоянные токи и напряжения.
, т.к. сопротивление на индуктивности при постоянном токе равно нулю.
6.Определим независимые начальные условия:
Запишем второй закон Кирхгофа для контура А:
Определим постоянные интегрирования и запишем окончательное выражение искомой величины.
Графики тока и напряжения на диоде включенном в прямом направлении:
Задача 3. Расчет электрической цепи, содержащей стабилитрон
График ВАХ стабилитрона и схема стабилизатора:
1. Построить график напряжения на стабилитроне;
2. Построить график тока на стабилитроне;
3. Построить графики тока и напряжения на стабилитроне
Найдем значение . Для этого упростим исходную схему, используя данные преобразования:
Данную схему преобразуем к окончательному виду схемы:
Т.к. стабилитрон включен в обратном направлении и , то график напряжения на стабилитроне будет выглядеть так:
Подставляя значения из графика в суммарную вольтамперную характеристику, получим ток при данной . Т.к. все элементы цепи соединены последовательно, то ток стабилитрона равен току цепи.
Рассчитать однофазный однополупериодный выпрямитель с фильтром.
Рассчитать однофазный двухполупериодный выпрямитель с нулевым выводом с фильтром.
Рассчитать однофазный мостовой выпрямитель с фильтром.
Определить параметры трансформатора и диода, при условии, чтобы амплитуда отрицательной полуволны напряжения на нагрузке равнялась бы 0,2 амплитуды отрицательной полуволны.
Среднее значение выпрямленного напряжения равно:
Следовательно, действующее значение напряжения на нагрузке равно:
Действующее значение тока нагрузки равно:
Среднее значение тока нагрузки равно:
Тогда действующее значение тока нагрузки равно:
Промежуточный ток через диод равен мA.
Фильтр представляет собой конденсатор, присоединённый параллельно нагрузке.
Среднее значение выпрямленного напряжения равно:
Следовательно, действующее значение напряжения на нагрузке равно:
Действующее значение тока нагрузки равно:
Среднее значение тока нагрузки равно:
Тогда действующее значение тока нагрузки равно:
Промежуточный ток через диод равен:
Среднее значение выпрямленного напряжения равно:
Следовательно, действующее значение напряжения на нагрузке равно:
Действующее значение тока нагрузки равно:
Среднее значение тока нагрузки равно:
Тогда действующее значение тока нагрузки равно:
Промежуточный ток через диод равен: А.
Среднее значения напряжения на нагрузке равно:
Из полученного выражения следует, что
Определяем действующее значение переменного тока :
Определим параметры трансформатора:
Задача 5. Определение h-параметров транзистора типа ГТ322
Любой транзистор можно представить как активный четырехполюсник. Для описания четырехполюсника при малых амплитудах сигнала и при расчете и анализе соответстующих устройств используется так называемые малосигнальные параметры. Малосигнальные параметры являются дифференциальными параметрами. Наиболее употребительна система h-параметров.
Обычно в качестве независимых переменных принимают приращение входного тока и выходного напряжения , тогда зависимые переменные и можно найти как
Эти уравнения соответствуют схеме замещения транзистора:
h - параметры транзистора легко могут быть определены опытным путем из опытов холостого хода и короткого замыкания.
Конкретные значения h зависят от схемы включения транзистора и режима работы. Они могут быть определены по статическим характеристикам или схемам замещения.
Найдем параметры транзистора марки ГТ322 включенном по схеме ОБ.
Дано: входные и выходные характеристики ОБ.
Система уравнений h-параметров с общим эмиттером:
2. На входной характеристике указана точка А для того же режима, что и на выходных характеристиках. Проводим к точке А касательную и по приращениям между и при постоянном напряжении , находим
3. Если рассматривать как , как , а как , то есть коэффициент обратной связи по напряжению, обусловленной эффектом модуляции толщины базы:
Задав , определим значения для входных характеристик, построенных при (в точке D) и при (в точке А). Получаем
4. На выходной характеристике указана точка рабочая точка А, проводим к ней касательную и по приращениям между и точками E и F при постоянном токе , находим
5. Из выходных характеристик по заданным приращениям и между точками G и H при постоянном напряжении находим
Задача 6. Определение h-параметров по физическим параметрам
Рисунок. Схема замещения транзистора в физических параметрах.
Рисунок. Схема замещения транзистора в h - параметрах.
- короткое замыкание коллектор-эмиттер.
Схема в физических параметрах примет следующий вид:
Рисунок. Короткое замыкание коллектор-эмиттер на схеме в физических параметрах.
транзистор диод стабилитрон напряжение
В данной курсовой работе были рассмотрены типовые задачи расчета цепей содержащих электронные элементы, изученных в курсе «Физические основы электроники»: были рассчитаны базовые схемы и параметры транзистора, выявлены особенности работы диода и стабилитрона.
Сопоставляя результаты, полученные в данной курсовой работе с введением, представленным выше, можно прийти к выводу, что все задания выполнены: в первом задании рассчитан диод, параметры цепи с диодом. Во втором - произведен расчет стабилитрона и построены графики его характеристик. В третьем задании определены параметры выпрямителей. В четвертом: найдено положение рабочей точки и рассчитаны параметры транзистора в этой точке. В пятом задании выведены h-параметры транзистора. В шестом был произведен переход от заданных параметров к необходимым.
1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. - М.: Высшая школа, 1991 г. - 622 с.
2. Основы промышленной электроники. Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: Высшая школа, 1986 г. - 336 с.
3. Бочаров Л.Н., Жеребятников С.К., Колесников И.Ф. Расчет электронных устройств на транзисторах. - М.: Энергия, 1978 г. - 208 с.
4. Изъюрова Г.И. и др. Расчет электронных схем: примеры и задачи. - М.: В.шк.,1987 г. - 395 с.
5. Полупроводниковые приборы: диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: Справочник. Под общ. ред. Н.Н. Горюнова. - М.: Энергоиздат, 1982 г. - 744 с.
Закономерности протекания тока в p–n переходе полупроводников. Построение вольтамперных характеристик стабилитрона, определение тока насыщения диода и напряжения пробоя (напряжения стабилизации). Расчет концентрации основных носителей в базе диода. лабораторная работа [171,4 K], добавлен 27.07.2013
Исследование и расчет цепей синусоидального и постоянного тока. Нахождение линейных однофазных цепей при несинусоидальном питающем напряжении. Исследование и применение методов расчета трехфазной цепи. Задача на определение параметров четырехполюсника. курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.02.2013
Выбор параметров усилительного каскада. Построение статистических характеристик транзистора, нагрузочной прямой для режима постоянного тока в цепи коллектора. Выбор положения начальной рабочей точки Р для режима постоянного тока в цепи коллектора. курсовая работа [433,7 K], добавлен 23.11.2010
Расчет режима цепи до коммутации. Определение корней характеристического уравнения. Начальные условия для тока в индуктивности. Оценка продолжительности переходного процесса. Графики токов в электрической цепи, напряжения на ёмкости и индуктивности. курсовая работа [737,0 K], добавлен 25.12.2014
Анализ основных методов расчёта линейных электрических цепей постоянного тока. Определение параметров четырёхполюсников различных схем и их свойства. Расчет электрической цепи синусоидального тока сосредоточенными параметрами при установившемся режиме. курсовая работа [432,3 K], добавлен 03.08.2017
Расчет элементов схемы по постоянному току. Определение координат рабочей точки транзистора на выходных характеристиках. Графоаналитическтй расчет параметров усилителя, каскада по переменному сигналу. Нахождение постоянного тока и мощности в режиме покоя. курсовая работа [5,3 M], добавлен 14.03.2014
Режим работы биполярного транзистора и основные физические процессы. Устройство и способы включения бипролярного транзистора. Определение напряжения источников питания. Расчёт коллекторной цепи транзисторов оконечного каскада и параметров цепей смещения. курсовая работа [418,8 K], добавлен 09.08.2010
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



Типовые задачи расчета цепей, содержащих электронные элементы курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Курсовая работа по теме Разработка схемы устройства тревожной сигнализации
Классы Опасности Отходов Реферат
Курсовая работа по теме Развитие фонематического слуха у детей дошкольного возраста
Реферат: Прекращение брака 2
Доклад: Компьютерные вирусы 6
Контрольная работа по теме Анализ внешней торговли Финляндии
Цитирование Магистерской Диссертации
Роль Чтения В Жизни Человека Сочинение
Курсовая работа по теме Система управления производственной деятельностью предприятия СООО 'ПромАгроПак – 2007' и направления её совершенствования
Рассмотрите Факторы Эффективной Вербальной Коммуникации Эссе
Доклад по теме Тюмень
Эссе На Тему Коммерческие Организации
Реферат по теме Социологические проблемы исследования производственных организаций
Курсовая работа: Разработка плана управления Опукского заповедника
Курсовая Работа На Тему Соціальне Забезпечення В Срср
Контрольная Работа На Тему Государственный Бюджет
Реферат На Тему Доказательство Презумпции Невиновности
Аттестационная Работа Структура
Реферат: The Negro Speaks Of Rivers Essay Research
Реферат по теме Банковский надзор и пути совершенствования в России
Ограничение свободы - Государство и право курсовая работа
Демографическое развитие в мире и в России - География и экономическая география курсовая работа
Обязанности и права родителей по воспитанию детей, в том числе приемных - Государство и право контрольная работа