Попереднiй розрахунок підсилювача

Розрахунково-пояснювальна записка до курсового проекту

з “Електроніки і мікросхемотехніки”

на тему: “Проектування двокаскадного підсилювача постійного струму”

Виконав:ст. гр. Ен-31 Дутчак Г.С.

Керівник: асистент Лаврик Ю.М.

Дубляни 2013

УДК

Проект двокаскадного пiдсилювачапостiйного струму (ППС) з безпосереднім зв'язкомна біполярних транзисторах. Дутчак Г.С.- Курсовий проект. - Дубляни, Львівський НАУ, 2013. 21 текст. част., 10джерел,одна таблиця, 6арк. графіч. част. формату А4.

Ключові слова: підсилювач, транзистор, конденсатор, резистор, частота, напруга, струм, ємність, опір, вхідна характеристика, вихідна характеристика, коефіцієнт підсилення,амплітудні значення.

У курсовому проекті на основі вихідних даних розроблені принципова електрична схема; вибраний тип транзисторiв, їх режими роботи на постійному струмі (U_K0, І_К0, І_Б0, U_БЕ0); розраховано номінали резисторів R₁, R_K1, R_Е1, R₃, R₂,R₄R_Е2, R_K2 і вибрано їх тип; визначено коефіцієнт підсилення за напругою К_UППС; складено схему компонування плати і розводку електричної схеми.

Розрахований інтегральний стабілізатор напруги на мікросхемі типу К142ЕН2.

ЗМІСТ

ВСТУП .................................................................................................................... .4

1.Загальні поняття.....................................................................................................................6

1.1.Типи підсилювачів...............................................................................................................8

2.Розрахункова частина …………………………………………………………..9

2.1.Попередній розрахунок підсилювача................................................................ 9

2.1.1. Визначення коефiцiєнта пiдсилення напруги............................................ .9

2.1.2. Вибiр значення вихiдного опору та типу вихiдного каскаду підсилювача ....9

2.1.3. Вибiр значення вхiдного опору підсилювача………………………………..10

2.2.Електричний розрахунок підсилювача………………………………………11

2.2.1.Принципова електрична схема підсилювача………………………………….11

2.2.2. Вибiр транзистора другого каскаду…...………………………………………11

2.3. Електричний розрахунок підсилювача постiйного струму…...........................11

3. Проектування блоку живлення постійного струму………..……....................16

3.1. Розрахунок випрямляча………………………………..……………………….16

3.2. Вибір і розрахунок інтегрального стабілізатора напруги.…..……………………18

Висновок ………………………………………………………………………….20

Бібліографічний список....................................................................................................21

ВСТУП

В даний час в усій техніці використовуються різноманітні підсилювальні пристрої. У кожному радіоприймачі, в кожному телевізорі, в комп'ютері і верстаті з числовим програмним управлінням є підсилювальні каскади.

Активним елементом перших підсилювачів була електронна лампа. Такі підсилювачі були громіздкі, споживали багато енергії і швидко виходили з ладу. Тільки у середині минулого століття після довгих наполегливих пошуків і праць нарешті вдалося вперше створити підсилювальний напівпровідниковий прилад, заміняючий електронну лампу. Це важливе відкриття справило великий переворот в радіоелектроніці. Габарити транзисторних підсилювачів стали у декілька разів менше лампових, а споживана потужність - в десятки разів менше. До того ж значно збільшилася надійність.

Але науково-технічний прогрес на цьому не зупинився. З'явилася перша мікросхема. Зараз широко застосовуються підсилювачі, повністю зібрані на мікросхемах і мікрозборках. Практично єдина проблема на сьогодні - це відведення тепла. Оскільки могутні підсилювачі розсіюють велику кількість тепла, необхідно інтенсивно відводити це тепло, що не дозволяє зробити могутні підсилювачі мініатюрними.

Наступним етапом розвитку є технологія поверхневого монтажу кристалів. Вона забезпечує мініатюризацію радіоелектронної апаратури при зростанні її функціональної складності. Навісні компоненти набагато менші, ніж вмонтовані в отвори, що забезпечує вищу щільність монтажу і зменшує масогабаритні показники. Разом з цим для більшої мініатюризації застосовують мікрозборки і гібридні інтегральні схеми.

В даний час багато підсилювачів виконуються на друкарській платі. Застосування друкарської плати дало можливість, в порівнянні з об'ємними конструкціями, збільшити щільність монтажу, надійність, ремонтопридатність, зменшити масу конструкції, розкид параметрів і так далі.

У сучасній техніці широко використовується принцип управління енергією, що дозволяє за допомогою витрати невеликої кількості енергії управляти енергією, але у багато разів більшої. Форма як керованої, так і такої, що управляє енергії може бути будь-який: механічної, електричної, світлової, теплової і т.д.

Окремий випадок управління енергією, при якому процес управління являється плавним і однозначним і керована потужність перевищує ту, що управляє, носить назву посилення потужності або просто посилення; пристрій, здійснюючий таке управління, називають підсилювачем. Дуже широке застосування| в сучасній техніці мають підсилювачі, у яких енергія, що як управляє, так і керована, є електричною енергією. Такі підсилювачі називають підсилювачами електричних сигналів. Джерело електричної енергії, що управляє, від якого підсилюванні електричні коливання поступають на підсилювач, називають джерелом сигналу, а ланцюг підсилювача, в який ці коливання вводяться - вхідним ланцюгом або входом підсилювача. Джерело, від якого підсилювач одержує енергію, що перетворюється їм в посилені електричні коливання, називається основним джерелом живлення. Окрім нього, підсилювач може мати і інші джерела живлення, енергія яких не перетвориться в електричні коливання. Пристрій, що являється споживачем посилених електричних коливань, називають навантаженням підсилювача або просто навантаженням; ланцюг підсилювача, до якого підключається навантаження, називають вихідним ланцюгом або виходом підсилювача.

Підсилювачі електричних сигналів застосовуються в багатьох областях сучасної науки і техніки. Особливо широке застосування підсилювачі мають в радіозв'язку і радіомовленні, радіолокації, радіонавігації, радіопеленгації, телебаченні, звуковому кіно, дротяній телекомунікації, техніці радіовимірів, де вони являються основою побудови всієї апаратури. Окрім вказаних областей техніки, підсилювачі широко застосовуються в телемеханіці, автоматиці, рахунково-вирішальних і обчислювальних пристроях, медичної, музичної і в багатьох інших приладах.

Метою даного курсового проекту є: розрахунок двокаскадного підсилювача постійного струму на біполярних транзисторах і розрахунок стабілізованого блоку живлення постійних напруг компенсаційного типу на інтегральній мікросхемі типу К142ЕН2, побудова і розводка основних елементів схеми.

ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ

Підсилювачі є одним з найпоширеніших електронних пристроїв, застосовуваних у системах автоматики і радіосхемах. Підсилювачі підрозділяються на підсилювачі попередні (підсилювачі напруги) і підсилювачі потужності. Попередні транзисторні підсилювачі, як і лампові, складаються з одного або декількох каскадів посилення. При цьому всі каскади підсилювача мають загальні властивості, розходження між ними може бути тільки кількісне: різні струми, напруги, різні значення резисторів, конденсаторів і т.п..

Для каскадів попереднього підсилювача найбільш поширені резистивные схеми (з реостатно-ємнісним зв'язком). У залежності від способу подачі вхідного сигналу й одержання вихідного сигналу підсилювальні схеми одержали наступні назви:

1) із загальною базою ЗБ (рис. 1, а);

2) із загальним колектором ЗК (эмиттерный повторювач) (рис. 1, б);

3) із загальним эмиттером - ЗЕ (рис. 1, в).

Рис. 1, а

Рис. 1, б

Рис. 1, в

Найбільш розповсюдженої є схема з ЗЕ. Схема з ЗБ у попередніх підсилювачах зустрічається рідко. Эмиттерный повторювач володіє найбільшим із усіх трьох схем вхідним і найменший вихідним опорами, тому його застосовують при роботі з високоомними перетворювачами як перший каскад підсилювача, а також для узгодження з низькоомним навантажувальним резистором. У табл. 1 дається зіставлення різних схем включення транзисторів.

Таблиця 1 – Параметри підсилювачів

Типи підсилювачів

Підсилювачі поділяються на ряд типів за різними ознаками. По ряду підсилюючих сигналів підсилювачі можна розділити на дві групи:

• підсилювачі гармонічних сигналів, що призначені для підсилення передбачених сигналів різної величини та форми, гармонічні складові яких змінюються дуже повільно від тривалості процесів в підсиленнях;

• підсилювачі імпульсних сигналів, що призначені для підсилення непередатних сигналів.

По ширині смуги і абсолютних значеннях підсилювачі частот поділяються на ряд типів :

• підсилювачі постійного струму чи підсилювачі постійно змінюючих напруг та струмів ;

• підсилювачі змінного струму , що підсилюють коливання частоти від нижньої до верхньої частоти коливання ;

• підсилювачі низької частоти, що характеризуються підсиленням гармонічних складових.

Виборчі підсилювачі підсилюють електричні сигнали в дуже вузькій смузі частот.

Для підсилення напруги звукових частот найчастіше використовується каскад з загальним емітером, так як він має більш високі вихідні і більш низькі значення опору з каскадом з загальною базою.

РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

Попереднiй розрахунок підсилювача

Попереднiй розрахунок пiдсилювача полягає у визначенні вiдсутнiх даних, необхiдних для вибору та обгрунтування електричної схеми пiдсилювача.

Поиск по сайту: