Материалы сайта
Это интересно
Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром и транзисторного усилителя
МАТИ - Российский Государственный Авиационный Технологический Университет им. К. Э. Циолковского Кафедра “Микропроцессорные системы, электроника и электротехника” Курсовая работа “Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром и транзисторного усилителя” по дисциплине “Схемотехника” Группа: 6ПВК-II-28 Студент: Гаврилин Дмитрий Вариант: А-4 Выполнил “ “ 199 г. Сдано на кафедру “ “ 199 г. Проверил “ “ 199 г. Группа: 6ПВК-II-28 Студент: Гаврилин Дмитрий Вариант: А-4 1.1 Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром. 1.2 Расчётная схема согласно варианту: [pic] 1.3 Исходные данные согласно варианту: [pic] [pic] Примечание: Uнср - среднее напряжение на нагрузке; Iнср - средний ток через нагрузку; qф - коэффициент пульсации выпрямителя с фильтром. Значения коэффициентов расчета электрических величин. | |Коэффициенты расчета | |Вид выпрямителя |К1 |К2 |К3 |К4 |m |q | |Двухполупериодный |1.57 |1.57 |1.10 |0.80 |2.00 |0.67 | Примечание. К1 - коэффициент расчета Uдmax; К2 - коэффициент расчета Iдmax; К3 - коэффициент расчета U2; К4 - коэффициент расчета Pp; m - номер основной гармоники (гармоники наинизшей частоты) выпрямленного тока; q - коэффициент пульсации выпрямителя без фильтра. 1.4 Расчёт сопротивления нагрузки RН и средней мощности Pн, выделяемой на нагрузке. [pic] 1.5 Расчёт максимального обратного напряжения на диоде Uдmax и максимального прямого тока через диод Iдmax. [pic] 1.6 Расчёт действующих значений напряжений на первичной U1 и вторичной U2 обмотках трансформатора, коэффициента трансформации по напряжению nU, потребляемой мощности трансформатора Pp. [pic] 1.7 Расчёт коэффициента фильтрации Sкф и ёмкости фильтра Сф. [pic] 1.8 Расчёт постоянной времени (ф переходного процесса в фильтре [pic] 1.9 Выбор полупроводникового диода по результатам расчета. В соответствии с полученными результатами был выбран выпрямительный диод (кремниевый) из «Справочника по электронике» | |Ток, мА |Напряжение, В | | |Тип |максимальный |постоянный|максимальное|постоян|Диапазон | |выпрямител|средний |обратный |постоянное |ное |рабочих | |ьного |выпрямительны|ток Iорб, |обратное |прямое |температур| |диода |й Iвп.ср.ma, |мА |Uобр.max, В |Uпр, В | | | |мА | | | | | |КД202А |5*103 |0.8 |35 |0.9 |-60 ( +130| 1.10 Графики работы выпрямителя с фильтром по расчётным данным в масштабе. [pic] Группа: 6ПВК-II-28 Студент: Гаврилин Дмитрий Вариант: А-4 2.1 Расчёт транзисторного усилителя 2.2 Расчётная схема транзисторного усилителя . [pic] На схеме обозначены: Uп - постоянное напряжение питания усилителя; Rк - резистор в цепи коллектора; Rэ - резистор в цени обратной отрицательной связи по току; Cэ - конденсатор, шунтирующий резистор Rэ по переменному ток; RБ1,RБ2 - резисторы делителя напряжения а цепи базы; CР1,CР2 - разделительные конденсаторы в цепях входного и выходного сигналов, соответственно; Rн - резистор нагрузки; Eвх - действующее значение ЭДС источника входного сигнала; Uвх - действующее входное синусоидальное напряжение (входной сигнал); Uвых - действующее выходное синусоидальное напряжение (выходной сигнал); iк - ток коллектора; iБ - ток базы; iЭ - ток эмиттера; iн - ток нагрузки. 2.3 Исходные данные для расчёта согласно варианту. Uп= 20 В (напряжение питания), (В= 3. 104 Гц (высшая частота полосы частот усиливаемого сигнала) , ( км= 0.03 А; Евх=0.01 в; R н= 800 Ом 2.4 Предварительный выбор транзистора по таблице 6. Используются неравенства (км < (’ км ; Uп < U’ кэм ; (в < ( гр (где (км - максимальный ток коллектора транзистора; Uп - постоянное напряжение питания усилителя; (в - верхняя рабочая частота усилителя.) Так как для транзистора КТ-801 , который имеет параметры (’ км = 2 ; U’ кэм =60 ; ( гр =107 , неравенства выполняются , то выбираем транзистор КТ-801 (0.03 < 2; 20 < 60; 3 . 104 < 107) Значения параметров транзистора (справочные данные) | |Тип |I’км,|U’кэм,|P’км,|(r, |h11, |h21, |h12,|h22,| | | | | | |Гц |Ом |- | | | | | |А |В |Вт | | | |- |См | |5 |КТ801 |2.00 |60 |5.00 |107 |100 |60 |0.00|10-1| | | | | | | | | |5 | | 2.5 Расчет параметров режима покоя а) Коллекторный ток покоя; (кп = 0.5 (км = 0.5 . 0.03 = 0.015 А б) Ток покоя базы [pic] где h 21 - коэффициент усиления по току из таблицы 6. в) Ток покоя эмиттера; (ЭП = (КП + (БП = 0.015 + 0.00025 = 0.01525 А г) Напряжение покоя эмиттера (эмиттер - масса); UЭП = (0.1 ( 0.2) / UП = 0.2 / UП = 0.2 / 20 = 0.01 В д) Напряжение покоя коллектора - эмиттера; UКЭП=0.5*UП - UЭП=10-0.01=9.99 В е) Мощность, выделяемая на транзисторе в режиме покоя(мощность рассеяния); PТП=UКЭП*IКП=9.99*0.015=0.149 Вт 2.6 Расчёт цепи RЭ, СЭ обратной отрицательной связи по постоянному току; а) Расчёт Rэ (сопротивление резистора в цепи обратной отрицательной связи) [pic] б) Расчёт Сэ (емкость конденсатора в цепи обратной отрицательной связи) [pic] 2.7 Проверка правильности выбора трансформатора по мощности рассеяния, используя неравенство PТП < P’ КМ ( где P’ КM =5 Вт из таблицы 6 для транзистора КТ-801, а PТП = 0.149 из расчетов) 0.149< 5.00 неравенство выполняется следовательно транзистор выбран правильно . 2.8 Расчёт сопротивления RK в цепи коллектора. [pic] 2.9 Расчёт сопротивлений RБ1, RБ2 делителя напряжения в цепи базы и напряжения смещения UБЭП Rб1 = h21 . RК = 60 . 1300= 78000 = 78 кОм Rб2 ( 0.25 . Rб1 = 0.25 . 78000 = 19.5 кОм [pic] Напряжение смещения на базе UБЭП = URБ1 - UЭП = 4 - 0.01 = 3.99 В 2.10 Расчёт коэффициентов усиления усилителя . а) По напряжению [pic] где , h21=60 - коэффициент усиления по току транзистора h11=100 - входное сопротивление транзистора h22=10-1 - выходная проводимость транзистора из таблицы 6. б) По току K i = h21 = 60 в) По мощности [pic] 2.11 Расчёт входного RВХ и выходного RВЫХ сопротивлений усилителя [pic] [pic] Ом 2.12 Расчёт выходного напряжения [pic] 2.13 Построение входной [pic] , выходной [pic] и переходной [pic] характеристик в масштабе [pic] 2.14 Построение в масштабе временных графиков процесса усиления с использование исходных и расчетных данных и характеристик, построенных в п. 2.10. При этом [pic] [pic] [pic]