84320

Расчет многокаскадного усилителя с ООС

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Исходные данные и цель работы. Структура и свойства выбранного типа ООС. Разработка структурной и принципиальной схемы усилителя Разработка структурной схемы. Разработка принципиальной схемы. Обозначения элементов принципиальной схемы. Расчет элементов принципиальной схемы усилителя...

Русский

2015-03-18

224.41 KB

2 чел.

Федеральное агентство связи

Федеральное Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики

ФГОБУ ВПО «СибГУТИ»

Кафедра ТЭ

Курсовая работа

«Расчет многокаскадного усилителя с ООС »

                                               Выполнил: Устюжанин А.А.

Преподаватель: Брикман А.И.

Вариант 8


Новосибирск, 2014

Содержание

Исходные данные и цель работы. 3

Структура и свойства выбранного типа ООС. 4

Разработка структурной и принципиальной схемы усилителя 4

Разработка структурной схемы. 4

Разработка принципиальной схемы. 5

Обозначения элементов принципиальной схемы. 6

Расчет элементов принципиальной схемы усилителя и показателей его стабильности. 7

Расчет схемы без подключения ООС. 7

Расчет схемы с подключение ООС. 10

Расчет отклонений 10

Заключение 11

Приложения 1 12

Приложение 2 13

Приложение 3 14


Исходные данные и цель работы.

Цель курсовой работы – разработать устройство с большим коэффициентом усиления по напряжению, при помощи обратной связи.

Исходные данные:

Вариант №8

Модель БТ – КТ3102B

Модель ПТ – KP308A

ЕК=9 В

Модуль источника сигнала -  SS-L

Uн= 1.1 В

Rн= 0,55 кОм

Ess=5мВ

Rss=0.6кОм

Kuo=220

Цель работы:

Провести полный расчет 3-х каскадного усилителя при заданных в варианте условиях.

Структура и свойства выбранного типа ОС

Правильно выбранный тип ООС уменьшает потери согласования. Для усилителя напряжения правильный тип ООС – последовательная ООС по напряжению. При данном типе ООС RBX – растет, а RВЫХ – падает.

Предварительный анализ исходных данных

Для получения полного комплекса исходных данных необходимо проанализировать предлагаемый модуль источника сигнала.

Iss измеряется в режиме КЗ, т.е. ключ [space] должен быть замкнут.

Iss = 8.334 мкА

Ess измеряется в режиме ХХ, т.е. ключ [space] должен быть разомкнут.

Ess =5 мВ

Rss= Ess/ Iss=600 Ом [1]

Далее находим номинальный коэффициент усиления:

Ku.nom=Uн/Ess=220 [2]


Параметры биполярного транзистора:   β = 299;

                     h21e = 402.


Структура и свойства выбранного типа ООС.

Правильно выбранный тип ООС уменьшает потери согласования. Для усилителя напряжения правильный тип ООС – последовательная ООС по напряжению. При данном типе ООС RBX – растет, а RВЫХ – падает.

Разработка структурной и принципиальной схемы усилителя

Разработка структурной схемы.

Структурная схема представляется в виде последовательности прямоугольных блоков.

Схема состоит из трех каскадов.

Обоснование выбора каскадов:

- каскад с ОИ обеспечивает практически любое значение Rin.

-  каскад с ОЭ обеспечивает самые высокие значения Ku0 до 400

- каскад с ОК обеспечивает самые низкие значения Rout в единицы ОМ, с учетом влияния ООС можно его понизить до долей Ом.


Разработка принципиальной схемы.



Обозначения элементов принципиальной схемы.

Схема содержит три каскада: VT1, VT2, VT3 (слева направо)

Резисторы в схемах имеют двух- или трехзначный индекс:

1-й символ – буква, название вывода транзистора: е –эмиттер, b – база,  c – коллектор и т.д

2-й символ – цифра, индекс транзистора.

3-й символ – цифра, индексация резисторов базовой цепи.

ос – элементы обратной связи;

ss – сопротивление/напряжение генератора;

 n – нагрузка.


Расчет элементов принципиальной схемы усилителя и показателей его стабильности.

Расчет схемы без подключения ООС.

Расчет начинанием с выходного каскада.

Выходной каскад – эмиттерный повторитель:

Амплитудное значение тока нагрузки: (1)

Ток покоя: (2)

(3)

по Е24 (4)

Базовый делитель:

откуда по Е24 (5)

Действительные значения:

Коэффициент усиления выходного каскада:

(8)

Входное сопротивление третьего каскада:

(9)

Промежуточный каскад – ОЭ.

Амплитудное значение тока: (10)

В случае правильного выбора и расчетов уже в промежуточном каскаде максимальное значение тока покоя может быть < 1мА.

В любом случае для расчетов выбирать ток не менее 1 мА
          (11)

(12)

откуда . (13)

По ряду Е24

Базовый делитель:

откуда по Е24 (16)

Действительные значения:

Коэффициент усиления промежуточного каскада:

(19)

Входное сопротивление каскада:

(20)

Входной каскад – ОИ.

Ток покоя: (21)

(22) по Е24 Rs=0.3 кОм

Крутизна в рабочей точке:

(23)

Уравнение выходной цепи:

(24)

Коэффициент усиления каскада с учетом нагрузки:

(25)

Общий коэффициент усиления:

(26)


Расчет схемы с подключение ООС.

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

0.998 (34)

(35)

(36)

Расчет отклонений

Отклонение значения коэффициента усиления от номинального значения вследствие конечной глубины ООС в идеальных условиях на входе и выходе:

  (37)

Отклонение значения коэффициента усиления от номинального значения вследствие конечной глубины ООС в реальных условиях.

 (38)

Заключение

В данной работе я спроектировал каскадный усилитель, используя разные каскады, добился требуемого номинального коэффициента усиления.

Расчетные и экспериментальные значения сошлись с небольшим отклонением.


Приложения 1

Таблица 2. Перечень элементов схемы усилителя

Обозначение

Ед. изм.

Расчет

Е24

(в схеме)

Номер формулы

Входной каскад с ОИ

Rd

кОм

0.87

0.91

24

Rs

Ом

16

16

22

С1

мкФ

-

3.3

-

С12

мкФ

-

3.3

-

С13

мкФ

-

330

-

C13

мкФ

-

470

-

Промежуточный каскад с ОЭ

Rб21

кОм

470

470

16

Rб22

кОм

51

51

16

Rc2

кОм

3.9

3.9

14

Re2

Ом

390

390

15

С2

мкФ

-

3.3

-

Се2

мкФ

-

470

-

Выходной каскад с ОК

Rб31

кОм

100

100

5

Rб32

кОм

200

200

5

Re3

кОм

1.131

1.1

4

С3

мкФ

-

3.3

-

Цепь с ООС

Roc

кОм

-

7,5

30

Сoc

мкФ

-

470

-


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

32650. Контроль и регулирование хода выполнения проекта 37 KB
  Контроль и регулирование хода выполнения проекта. Контроль Основной целью контроля проекта является обеспечение выполнения плановых показателей и повышение общей эффективности функций планирования и контроля проекта. Содержание контроля проекта состоит в определении результатов деятельности на основе оценки и документирования фактических показателей выполнения работ и сравнения их с плановыми показателями. Система контроля проекта представляет собой часть общей системы управления проектом между элементами подсистемами которой имеются...
32651. Коммуникационная система управления проектом 26 KB
  Коммуникации Управление коммуникациями проекта управление взаимодействием информационными связями управленческая функция направленная на обеспечение своевременного сбора генерации распределения и сохранения необходимой проектной информации. Управление коммуникациями обеспечивает поддержку системы связи взаимодействий между участниками проекта передачу управленческой и отчетной информации направленной на обеспечение достижения целей проекта. Каждый участник проекта должен быть подготовлен к взаимодействию в рамках проекта в...
32652. Этапы закрытия проекта 30 KB
  Этапы закрытия проекта. Этапы закрытия Фаза завершения работ по проекту включает следующие этапы: ввод проекта в действие; достижение проектом заданных результатов; прекращение финансирования проекта; работы по закрытию проекта и внесению изменений не предусмотренных первоначальным замыслом; участие в эксплуатации объектов проекта. На практике завершающую фазу объединяют с фазой ликвидации проекта которая предусматривает вывод объектов проекта из эксплуатации ремонт модернизацию реконструкцию объекта проекта. Ввод проекта в действие...
32653. Анализ эффективности реализации и управления проектом 40 KB
  Анализ эффективности реализации проекта Реализация любого проекта направлена на достижение заранее заданных и четко сформулированных целей и связанных с ними конкретных результатов. В свою очередь планируемый результат является объектом целеполагания проекта. Цели и соответственно результаты проекта могут быть экономическими например получение прибыли снижение себестоимости продукции достижение определенного уровня эффективности работ повышение конкурентоспособности продукции социальноэкономическими создание новых рабочих мест рост...
32654. Место и роль управления проектами в современной теории управления. Сущность проектного и процессного подходов 35 KB
  Роль управления проектами в современном мире. Эти средства активно применяются не только для управления федеральными проектами и программами но и для осуществления управленческих функций внутри правительственного аппарата. В России же где организационная система и методы управления гораздо слабее чем на Западе эффект от внедрения УП окажется еще более значительным.
32655. Основные признаки, понятия и характеристики проекта 30 KB
  Основные признаки понятия и характеристики проекта. Но цели проекта ограничены во времени. При успешном завершении проекта целевая установка данная руководителю проекта заказчиком отпадает. Признак изменения Этот признак является наиболее важной характеристикой проекта так как осуществление проекта всегда несет изменения вещественной системы или предметной области в которой реализуется проект.
32656. Особенности управления программами и портфелями проектов 40.5 KB
  Особенности управления программами и портфелями проектов. При определенных условиях множество взаимосвязанных проектов объединяются в программу. Программа может быть сформулирована в терминах проектов и представлена как совокупность проектов объединенных общей целью выделенными ресурсами временем на ее выполнение технологией организацией и др. В дальнейшем мы будем рассматривать программы как совокупность проектов.
32657. Классификация проектов и программ 28 KB
  в которых осуществляется проект: социальные проекты экономические проекты организационные проекты технические проекты смешанные проекты. Сложные проекты включающие подпроекты и элементы различных типов проектов. Вид проекта: По характеру предметной области проекта: учебнообразовательные проекты; проекты исследования и развития; инновационные проекты.; инвестиционные проекты.
32658. Понятие о декомпозиции работ по проекту. Критерии выбора эффективной декомпозиции работ 46 KB
  Понятие о декомпозиции работ по проекту. Критерии выбора эффективной декомпозиции работ. Структура разбиения декомпозиции работ WBS Work Brekdown Structure иерархическая структура последовательной декомпозиции проекта на подпроекты пакеты работ различного уровня пакеты детальных работ. СРР является базовым средством для создания системы управления проектом так как позволяет решать проблемы организации работ распределения ответственности оценки стоимости создания системы отчетности эффективно поддерживать процедуры сбора...