Усилитель вертикального отклонения осциллографа

Усилитель вертикального отклонения осциллографа

Министерство общего и профессионального образования РФ

Уральский государственный технический университет

Кафедра ФМПК














РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОННОГО УСИЛИТЕЛЯ

Пояснительная записка

19.02 520000 012 ПЗ










Студент:                                                         Лебедев В.В.

Руководитель:                                               Стрекаловская З.Г.

Н. Контролёр                                                 Замараева И.В.

Группа:                                                          ФТ-429



Екатеринбург

1998 г.



Содержание



                                                                                      Стр.

1.     Введение                                                                                      3

2.     Техническое задание                                                                  3

3.     Справочные данные на элементы                                              4

4.     Структурная схема усилителя                                                   5

5.     Расчёт входного делителя                                                          6

6.     Расчёт предусилителя                                                                 7

7.     Расчёт фазоинвертора                                                                9

8.     Расчёт оконечного каскада                                                                  11

9.     Расчёт граничных частот                                                           15

10.            Заключение                                                                                      16

11.            Библиографический список                                                   17

12.            Приложения                                                                                     18



























Введение.


Согласно техническому заданию, требуется спроектировать и рассчитать широкополосный электронный усилитель, работающий на симметричную нагрузку, обеспечивающий на выходе усиленный входной сигнал с допустимыми искажениями


Техническое задание.


Входной сигнал:

Экспоненциальный импульс отрицательной полярности.

Uвх=(10¸500)мВ

tи=5мкс  


          Выходной сигнал:

Uвых=250В


          Нагрузка:

Rн=250кОм


          Входное сопротивление:

Rн>100кОм


Элементная база:

Использовать ИМС.


Диапазон температур:

T=(20±20)0C

















Справочные данные на элементы.


Микросхемы


Микросхема        140УD5А

UUпит=±12В

КуU=1500¸125000

Rвх=100кОм

Rвых<1кОм

f1=15мГц

Uвых<±4В


Микросхема        140УD10

UUпит=±(5¸16)В

КуU=50

Rвх=1мОм

Rвых<1кОм

f1=15мГц


Транзистор 2Т888А

UКЭмах=900В

a=0.976

b=40

fв=15мГц

Uвых<±10В

IКб0<10мкА

IКмах=100мА

PКмах=7Вт (с теплоотводом)

Ск=45пФ

Тип p-n-p












Структурная схема усилителя



          Исходя из технического задания, была выбрана структурная схема усилителя рис.1


Структурная схема усилителя


 


          Uвх      Входной             Предусилитель

                    Делитель                   


 



                   Фазоинвертор        Оконечный              

                                                       каскад                        


Рис.1


          Входной делитель даёт возможность делить входной сигнал в соотношениях 1:1, 1:10, 1:50.


                   Предусилитель обеспечивает большой коэффициент усиления при минимальных искажениях.


          Фазоинвертор обеспечивает на выходе одинаковые по модулю и разные по фазе напряжения.



          Оконечный каскад обеспечивает усиление мощности сигнала для эффективного управления нагрузкой. Так как он вносит в сигнал максимальные искажения, то его коэффициент усиления этого каскада выбирают небольшим.











Входной делитель

                   С1

                                                                            

                                                                            

                                                                            

 


                             R1

 






        C2                 R2          C3                  R3


 




                             Рис №2

Зададимся

R1=100кОм

С1=220пФ


K1= 0.1 ( коэффициент деления 1:10)

K2=0.02 ( коэффициент деления 1:50)



C1R1= C2R2= C3R3


R2=R1*K1/(1-K1)

R3=R1*K2/(1-K2)

R2=11кОм

R3=2кОм


Рассчитаем СI

Пусть С1=220пФ

Тогда  С2=С1*R1/R2=2нФ  

 С3=С1*R1/R3=10.8 нФ


Номинальные значения:

R2=11кОм  С2=2 нФ

R3=2кОм    С3=11 нФ




 Предварительный усилитель




         C1      DA1              C2             DA2               C3            DA3

           

             +                                    +                                 +   

                 -                                    -                                  -


 


                      R2                                      R4                                 R6           R7

  R1                                      R3                                 R4

 




                                      Рис. 3


Первый и второй  каскад (DA1,DA2) предусилителя идентичны и построены на ОУ 140УД5А


Расчёт ведем для одного каскада.



Коэффициент усиления ОУ определяется по формуле:

Возьмём коэффициент  усиления DA1 и DA2 K01*=16

Возьмем R1=10 кОм

Тогда:        R2=R1(K0-1)= 150кОм


Верхняя граничная частота при K0=16, fВ=5МГц (справ. данные)



Нижняя граничная частота при C1=1мкФ



Возьмём     С4=С5=1 мкФ R7=100кОм R6=33кОм



Третий каскад (DA3) предусилителя построен на ОУ 140УД10


В последним третьем каскаде введена регулировка коэффициента усиления всего усилителя. Зададимся условием чтобы его минимальный коэффициент усиления был равен: К­0=3 он зависит от величен сопротивлений R5  и R6


При R5=10кОм и R6=20кОм коэффициент усиления составит K0min=3



Пусть максимальный коэффициент усиления составит K0мах=4


Следовательно R7=R5(K0min-1)-R6=10кОм

Верхняя граничная частота при K0=4, fВ=5МГц (справ. данные)

Нижняя граничная частота при C3=1мкФ


          Параметры всего ПУ

Коэффициент усиления всего ПУ: K0=K01K02K03

K0max=K01K02K03=1024

K0min=K01K02K03=768



Верхняя граничная частота:

FВПУ=2.9 МГц


Нижняя граничная частота

 fн= f1+f2+f3=5Гц



Расчёт фазоинвертора:

                                      С2                         DA1

                                                    +

 

Страницы: 1, 2



Реклама
В соцсетях
рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать