Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Автогенератор - файл 1.doc


Автогенератор
скачать (1178 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc1178kb.20.11.2011 16:55скачать

содержание

1.doc

  1   2
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Курсовая работа


по дисциплине: Электроника.

Выполнил: студент гр. УИТС-03-1

Биктимирова И. А.



Проверил: к.т.н., доцент

Крамнюк Анатолий Илларионович







Тюмень 2005


Содержание

  1. Вступление………….……………………………………………………….3

  2. Обоснование и выбор активных элементов……………………………….4

  3. Обоснование и выбор блок-схемы………………………………................5

  4. Выбор режима работы………………………………………………………6

  5. Заданные параметры………………………………………………………...7

  6. Расчет каскадов схемы

    1. Расчет усилителя мощности на VT9,VT10,VT11,VT12,VT13…….8

    2. Расчет эмиттерного повторителя на VT7,VT8………………….....14

    3. Расчет аттенюатора……………………………………………….....17

    4. Расчет эмиттерного повторителя на VT5,VT6……………….…….20

    5. Расчет цепи Вина…………………………………………….……....23

    6. Расчет нелинейной отрицательной обратной связи…………..…...26

    7. Расчет предварительного усилительного каскада на VT4…….......27

    8. Расчет усилительного каскада на VT3………………………...........30

    9. Расчет эмиттерного повторителя на VT1,VT2……………….…….33

  7. Расчет конденсаторов……………………………….…………….……………36

  8. Расчет радиаторов……………............................................................................39

  9. Расчет искажений на высоких частотах и вычисление АЧХ и ФЧХ на VT4…………………………………………………………..……………..…..40

  10. Расчет параметрических стабилизаторов……………………………………...43

  11. Карты режимов ………………………..………………………………………..44

  12. Технология изготовления печатной платы………………….…………..…….37


Вступление

Возможная область применения RC-автогенераторов

RC-автогенераторы применяются для получения гармонических колебаний заданной частоты, в радиопередающих устройствах. Они используются на низких частотах вплоть до единиц герц. Проектируемый автогенератор может использоваться в радиоэлектронных устройствах в качестве генератора сигналов звукового диапазона.

Автогенератор используется в системах телемеханики для образования несущей частоты при передаче амплитудно- и частотно-модулированных сигналов по каналам связи, работающим, как правило, в тональном спектре частот.
Обоснование и выбор активных элементов.

Выбор принципиальной схемы на транзисторах обусловлен несколькими причинами:

  1. При проектировании мощных усилителей особое внимание уделяется КПД, наряду с малыми нелинейными искажениями. Характерной особенностью мощных каскадов является их работа на низкоомную нагрузку.

  2. Лампы недолговечны, их параметры меняются со временем.

  3. Использование микросхем не представляется целесообразным в связи с высокой стоимостью подобных автогенераторов.

Обоснование и выбор блок-схемы.
К автогенераторам относятся устройства, преобразующие энергию источника постоянного тока в переменный ток или напряжение определенной частоты и формы.

В RC- автогенераторах применяются частотозависимые или фазирующие цепи RC-типа. Мы будем использовать цепь Вина, которая образует ПОС.
Блок-схема рассчитываемого автогенератора может быть представлена в следующем виде:


Данная схема состоит из:

    • Источника питания (на схеме не обозначен).

    • Цепь Вина (ЦВ) используется как частотозадающая цепь.

    • Эмиттерные повторители - предназначены для согласования выходного сопротивления предыдущего каскада с входным сопротивлением последующего.

    • Усилители напряжений предназначены для увеличения входной мощности, а также обеспечения баланса фаз и амплитуд.

    • Аттенюатор служит для плавной и ступенчатой регулировки уровня выходного напряжения.

    • Усилитель мощности (выходной каскад) предназначен для обеспечения заданной мощности на заданном сопротивлении нагрузки.


Выбор режима работы
Мощный выходной каскад является основным потребителем энергии. Он вносит основную часть нелинейных искажений. Поэтому при выборе в проектировании обратим внимание на КПД и величину нелинейных искажений.

Наиболее подходящим является режим «А». В нем являются наименьшими нелинейные искажения по сравнению с другими режимами работы. Но КПД составляет уровень 35-45%. Режим «В» имеет КПД около 50-60%, в то время как уровень нелинейных искажений является чересчур большим.

Выбираем режим работы «А».
Заданные значения:


^ Расчет автогенератора.

Расчет усилителя мощности

Начнем с расчета усилителя мощности в режиме «А».


Определим амплитудные значения тока и напряжения на нагрузке:


Определим допустимую мощность:



Определим постоянное напряжение на выходных транзисторах VT12, VT13.



U0 – запас, исключающий попадание рабочей точки в область насыщения. У различных транзисторов он колеблется от



Примем Ек=55 В
По рассчитанным и заданным параметрам выбираем транзисторы VT12 и VT13.

Транзисторы типа КТ943В n-p-n


Определим токи покоя транзисторов VT12 и VT13:


A
Определим величину резисторов защиты:



Определим ток покоя транзистора VT10 и VT11




Определим постоянное напряжение на транзисторах VT10 и VT11:


Определим мощность, рассеиваемую на транзисторе VT10:


Выбираем транзисторы VT10 и VT11:

VT10: КТ815В



VT11: КТ814В


Определим напряжение смещение :


Определим ток покоя VT9



тогда



Определим R34+R35


Определим мощность, рассеиваемую на транзисторе VT9:


Выберем VT9: КТ503Д


Выберем R34>>Rн



Определим коэффициент передачи на транзисторах VT10-VT13:



Проверим правильность выбора транзистора VT9:


Определим входное сопротивление:


Для предварительного каскада:

Ом
Найдем входное сопротивление VT9:


Определим коэффициент усиления:


Коэффициент усиления всего каскада:


Выбираем ток базового делителя VT9:


Определим резистор делителя:

Ом


Выберем резисторы из условия R40>Rн. Также R33 не должно слишком маленьким из-за влияния на емкость С21.


Определим падения напряжений на резисторах:






















Определим мощности на этих резисторах:











Рассчитаем напряжения на конденсаторах:




Расчет отрицательной обратной связи:


Рассчитаем входное сопротивление выходного каскада:





Рассчитаем эквивалентное сопротивление:




Определим коэффициент усиления с отрицательной обратной связью:




Расчет эмиттерного повторителя.


Определим начальные параметры.



Нагрузкой же будет являться входное сопротивление предыдущего каскада:


Итак, определим параметры транзистора VT8:







VT8: KT301A



Руководствуясь полученными значениями, определим значение тока базы:



Определим падение напряжения на R29:


Определим параметры VT7:

B



VT7: KT301A


Определим значение тока базы транзистора VT7:


Определим значение тока делителя:


Определим значение R29:



Найдем значение R28. Для уменьшения влияния сопротивления делителя целесообразно принимать его достаточно большим. Но чрезмерное увеличение может привести к уменьшению стабильности.







B
Определим неизвестные нам резисторы:




Расчет по переменному току.



Входное сопротивление транзистора VT7:

Предположим, что, так как транзистор КТ301А – маломощный. Такое же условие будем применять ко всем транзисторам, используемым в курсовом проекте.


Определим коэффициент передачи повторителя транзистора VT8:






Аналогичным образом определим коэффициент передачи повторителя транзистора VT7:






Определим общий коэффициент повторителя.



Найдем общее входное сопротивление повторителя:


Определим мощности резисторов:





Расчет аттенюатора.


В техническом задании нам дан аттенюатор с следующими ослаблениями:

0; -0.695; -6.95; -13.9; -55.6.

Разобьем на участки:

(-55.6; -13.9);

(-13.9; -6.95);

(-6.95; -0.695);

(-0.695; 0).

Примем R25=750 Ом, чтобы получался не слишком большой разброс между крайними значениями резисторов .

  1. Диапазон (-55.6; -13.9).












  1. Диапазон (-13.9; -6.95).

Используя вычисления, проделанные в предыдущем пункте, прорешаем все последующие диапазоны.







  1. Диапазон (-6.95; -0.695).




  1. Диапазон (-0.695; 0).


Рассчитаем падения напряжений на резисторах.



B







Вообще, U25 – напряжение, меняющееся в зависимости от ситуации. Максимальное напряжение на резистор R25 будет в случае закоротки остальных сопротивлений.



В других случаях U25 можно найти по формуле:



Рассчитаем мощности:




Расчет эмиттерного повторителя на транзисторах VT5 и VT6.


Определим начальные параметры повторителя.



Ом


Определим параметры транзистора VT6






Определим по этим параметрам транзистор VT6: KT301A









VT5: KT301A







Примем R19=10000 Ом


Определим падения напряжений на резисторах.


Определим неизвестные значения резисторов:




Расчет по переменному току



Определим коэффициент передачи повторителя:






Определим


Общее входное сопротивление повторителя:


Мощности, рассеиваемые на резисторах.




Расчет цепи Вина.

Входное сопротивление моста Вина определяется по формуле:



На частоте квазирезонанса .

,
Выходное сопротивление моста Вина:



На частоте квазирезонанса:
Нагрузкой моста Вина будет повторитель на транзисторах VT1 и VT2.

Предположим, что ,

тогда:


Таким образом, входное сопротивление цепи Вина:

Выходное сопротивление цепи Вина:



Разделим данный нам диапазон частот на три части.

1.

Рассчитаем емкости:





2.

Рассчитаем емкости:





3.

Рассчитаем емкости:





Входное напряжение на цепи Вина равно входному напряжению на эмиттерном повторителе.



Выходное напряжение на цепи Вина:



Ток в цепи Вина равен:


Напряжение на резисторах:

B






Рассчитаем мощности на резисторах:



^ Расчет нелинейной отрицательной обратной связи.

Нелинейный элемент вводится в схему для ограничения амплитуды и стабилизации ее. Уменьшает коэффициент усиления. Также предохраняет транзисторы от попадания в граничный режим (что приводит к появлению нелинейных искажений).



Выберем в качестве нелинейного элемента лампу накаливания.


С помощью Ом-амперной характеристики найдем сопротивление:







Найдем сопротивление связи – R12


Найдем сопротивление обратной связи:



^ Расчет элементов усилителя напряжения.




Поскольку усилитель напряжения работает на нагрузку, а нагрузкой для него являются: входное сопротивление эмиттерного повторителя, входное сопротивление моста Вина и входное сопротивление ООС, то:



A



A






Примем
Принимаем R15 – за сопротивление коллектора.



Примем



Определим Iк’нач иUк’нач.




Рассчитаем допустимую мощность:


Определим транзистор VT4: KT201Г



Определим значения резисторов R13 и R14:

300


663.261


Сопротивление цепи эмиттера:

80.667



Проведем расчет по переменному току.










  1   2



Скачать файл (1178 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации