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

6 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

26444. Половые органы самок 21.5 KB
  Кровоснабжение осуществляют внутренние подвздошные артерии и вены, которые имеют париетальные и висцеральные ветви. Симпатическая иннервация сосудов осуществляется из боковых рогов...
26446. Почки (ren, nephros) 20.5 KB
  Структурная единица почки эмбриональная долька почечка а структурнофункциональная нефрон. Степень сращения эмбриональных долек тип почки: множественная медведь дельфин бороздчатая КРС гладкая свинья собака лошадь.
26447. Промежуточный мозг (diencephalon) 20 KB
  Зрительная часть включает в себя зрительные тракты перекрёст зрительных нервов в нём перекрещивается 2ая пера черепных нервов. Обонятельная часть гипоталамуса включает сосцевидное тело corpus mammilarae. Эпиталамус включает эпифиз подвешенный на уздечке ЖВС которая регулирует ростовые и обменные процессы.
26448. Роговые производные. Копыта, копытца 20.5 KB
  Имеет все 3 слоя кожи формирует глазурь. Венчик corona состоит из 3 слоёв эпидермис формирует трубчатый рог. Эпидермис формирует листочковый рог. Подошва solla состоит из 2 слоёв эпидермис формирует мягкий трубчатый рог.
26449. Ротовая полость (cavum oris) 21.5 KB
  Внутри ротовой полости находится подъязычная кость к которой прикрепляются мышцы языка глотки и гортани. facialis: барабанная струна chorda tympani сосочки языка тройничный n. glossopharyngeus сосочки языка подъязычный n. hypoglossus мышцы языка.
26450. Семенник, семенниковый мешок 22.5 KB
  В головчатый конец вступают сосуды и нервы семенника участвующие в образовании семенного канатика. В центре органа средостение семенника. Придаток семенника epididymis является частью выводного протока.
26451. Семяпровод, семенной канатик, мочеполовой канал 22.5 KB
  В составе семенного канатика семяпровод направляется через паховый канал в брюшную полость далее идет в формируемой брюшиной брыжейке семяпровода в тазовую полость. Здесь семяпровод образует расширенную железистую часть ампулу. Позади шейки мочевого пузыря семяпровод соединяется с выводным протоком пузырьковидной железы в короткий семяизвергательный канал который открывается на семенном холмике в начале мочеполового канала.
26452. Сердце: топография, особенности птиц 20 KB
  У птиц отсутствует мышечная часть диафрагмы поэтому сердечная сумка связана связками с позвоночником и с печенью.