Импульсный усилитель
Министерство образования Российской Федерации
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)
ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине
Схемотехника и АЭУ
Студент гр. 180
__________Курманов Б.А.
______________
Руководитель
Доцент кафедры РЗИ
_____________Титов А.А.
_____________
2003
Реферат
Курсовая работа 29с., 12 рис., 3 табл., 2 источника.
УСИЛИТЕЛЬНЫЙ КАСКАД, ТРАНЗИСТОР, КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕДАЧИ, ЧАСТОТНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ, НАПРЯЖЕНИЕ, МОЩНОСТЬ, ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ, СКВАЖНОСТЬ, КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ, ОДНОНАПРАВЛЕННАЯ МОДЕЛЬ.
Целью данной работы является приобретение навыков аналитического расчёта усилителя по заданным требованиям.
В процессе работы производился расчёт параметров усилителя, анализ различных схем термостабилизации, были рассчитаны эквивалентные модели транзистора, рассмотрены варианты коллекторной цепи транзистора.
В результате работы получили принципиальную готовую схему усилителя с известной топологией и известными номиналами элементов.
Пояснительная записка выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2002.
СОДЕРЖАНИЕ
1.Введение
5
2.Предварительный расчет усилителя
6
2.1 Расчет рабочей точки
6
3. Выбор транзистора
8
4. Расчет схемы термостабилизации
9
4.1 Эмиттерная термостабилизация
9
4.2 Пассивная коллекторная термостабилизация
11
4.3 Активная коллекторная термостабилизация
12
5. Расчёт параметров схемы Джиаколетто
13
6. Расчет высокочастотной индуктивной коррекции
15
7. Промежуточный каскад
17
7.1 Расчет рабочей точки. Транзистор VT2
17
7.1.1 Расчет высокочастотной индуктивной коррекции
20
7.1.2 Расчет схемы термостабилизации
21
7.2 Транзистор VT1
22
7.2.1 Расчет схемы термостабилизации
24
8. Искажения вносимые входной цепью
25
9. Расчет Сф, Rф, Ср
26
10. Заключение
28
Литература
29
Министерство образования Российской Федерации
Томский Университет Систем Управления и Радиоэлектроники (ТУСУР)
Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)
Утверждаю
Зав. кафедрой РЗИ
_____В.И.Ильюшенко
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 2
на курсовое проектирование по дисциплине “Схемотехника АЭУ”
студенту гр.180 Курманову Б.А.
1. Тема проекта Импульсный усилитель
2. Сопротивление генератора Rг = 75 Ом.
3. Коэффициент усиления K = 25 дБ.
4. Длительность импульса 0,5 мкс.
5. Полярность "положительная".
6. Скважность 2.
7. Время установления 25 нс.
8. Выброс 5%.
9. Искажения плоской вершины импульса 5%.
10. Амплитуда 4В.
11. Полярность "отрицательная".
12. Сопротивление нагрузки Rн = 75 Ом.
13. Условия эксплуатации и требования к стабильности показателей усилителя 20 - 45 °С.
14. Срок сдачи проекта на кафедру РЗИ 10.05.2003.
15. Дата выдачи Задания 22.02.2003.
Руководитель проектирования _____________
Исполнитель ______________
1.Введение
Импульсные усилители нашли широкое применение. Особенно широко они применяются в радиотехнических устройства, в системах автоматики, в приборах экспериментальной физики, в измерительных приборах.
В зависимости от задач на импульсные усилители накладываются различные требования, которым они должны отвечать. Поэтому усилители могут различаться между собой как по элементной базе, особенностям схемы, так и по конструкции. Однако существует общая методика, которой следует придерживаться при проектировании усилителей.
Задачей представленного проекта является отыскание наиболее простого и надежного решения.
Для импульсного усилителя применяют специальные транзисторы, имеющие высокую граничную частоту. Такие транзисторы называются высокочастотными.
Итогом курсового проекта стали параметры и характеристики готового импульсного усилителя.
2.Предварительный расчет усилителя
2.1 Расчет рабочей точки
Исходные данные для курсового проектирования находятся в техническом задании.
Средне статистический транзистор даёт усиление в 20 дБ, по заданию у нас 25 дБ, отсюда получим, что наш усилитель будет иметь как минимум 2 каскада. Однако исходя из условия разной полярности входного и выходного сигнала число каскадов должно быть нечетным, следовательно число каскадов составит 3.
Структурная схема многокаскадного усилителя представлена на рис.2.1
Рисунок 2.1 - Структурная схема усилителя
По заданному напряжению на выходе усилителя рассчитаем напряжение коллектор эмиттер и ток коллектора (рабочую точку).
Iко=
Uкэо=
Рассмотрим два варианта реализации схемы питания транзисторного усилителя: первая схема реостатный каскад, вторая схема дроссельный каскад.
Дроссельный каскад:
Схема дроссельного каскада по переменному току представлена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Схема дроссельного каскада
Rн=75 (Ом).
Расчетные формулы:
(2.1)
(2.2)
(2.3)
(2.4)
Исходя из формул 2.1 - 2.4 вычислим напряжение Uкэо и ток Iко.
Eп = Uкэо = 4В
Pвых = Вт
Pпотр = Вт
η =
Резистивный каскад:
Схема резистивного каскада по переменному току представлена на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 - Схема резистивного каскада
Rк=75(Ом), Rн=75 (Ом), Rн~=37,5 (Ом).
Исходя из формул 2.1 - 2.4 вычислим напряжение Uкэо и ток Iко.
Eп = Iко*Rк+Uкэо = 8,4В
Pвых = Вт
Pпотр = Вт
η =
Результаты выбора рабочей точки двумя способами приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1.
Eп, (В)
Iко, (А)
Uко, (В)
Pвых.,(Вт)
Pпотр.,(Вт)
PRк,(Вт)
η
Rк
8,4
0,0587
4
0,107
0,496
0,255
0,22
Lк
4
0,0293
