Розрахунок напівпровідникового випрямляча з фільтром і транзисторного підсилювача

МАТИ - Російський Державний Авіаційний Технологічний

Університет ім. К. Е. Ціолковського

Кафедра "Мікропроцесорні системи, електроніка і електротехніка"

Курсова робота

"Розрахунок напівпровідникового випрямляча з фільтром і транзисторного підсилювача"

з дисципліни "Схемотехніка"

Група: 6ПВК-II-28

Студент: Гаврилін Дмитро

Варіант: А-4

Виконав "" 199 р

Здано на кафедру "" 199 р

Перевірив "" 199 р

Група: 6ПВК-II-28

Студент: Гаврилін Дмитро

Варіант: А-4

1.1 Розрахунок напівпровідникового випрямляча з фільтром.

1.2 Розрахункова схема відповідно до варіанту:

1.3 Вихідні дані згідно варіанту:

Примітка: U _НСР - середня напруга на навантаженні; I _НСР - середній струм через навантаження; q _ф - коефіцієнт пульсації випрямляча з фільтром.

Значення коефіцієнтів розрахунку електричних величин.

Примітка. До ₁ - коефіцієнт розрахунку U _{д max;} До ₂ - коефіцієнт розрахунку I _{д max;} До ₃ - коефіцієнт розрахунку U _2; До ₄ - коефіцієнт розрахунку _{P p;} m - номер основної гармоніки (гармоніки найнижчою частоти) випрямленого струму; q - коефіцієнт пульсації випрямляча без фільтра.

1.4 Розрахунок опору навантаження R _Н і середньої потужності P _н, виділеної на навантаженні.

1. 5 Розрахунок максимального зворотного напруги на діоді U _{д max} і максимального прямого струму через діод I _{д max.}

1. 6 Розрахунок діючих значень напруг на первинній U ₁ і вторинної U ₂ обмотках трансформатора, коефіцієнта трансформації по напрузі n _U, споживаної потужності трансформатора _{P p.}

1. 7 Розрахунок коефіцієнта фільтрації S _кф і ємності фільтра З _ф.

1. 8 Розрахунок постійної часу t _ф перехідного процесу в фільтрі

1.9 Вибір напівпровідникового діода за результатами розрахунку.

Відповідно до отриманих результатів був обраний випрямний діод (кремнієвий) з «Довідника по електроніці»

1.10 Графіки роботи випрямляча з фільтром за розрахунковими даними в масштабі.

Група: 6ПВК-II-28

Студент: Гаврилін Дмитро

Варіант: А-4

2.1 Розрахунок транзисторного підсилювача

2.2 Розрахункова схема транзисторного підсилювача.

На схемі позначені:

U _п - постійна напруга живлення підсилювача;

R _к - резистор в ланцюзі колектора;

R _е - резистор в цінуй зворотного негативного зв'язку по струму;

C _е - конденсатор, шунтувальний резистор R _е по змінному струм;

R _Б1, R _Б2 - резистори дільника напруги а ланцюга бази;

C _Р1, C _Р2 - розділові конденсатори в ланцюгах вхідного і вихідного сигналів, відповідно;

R _н - резистор навантаження;

E _вх - діюче значення ЕРС джерела вхідного сигналу;

U _вх - чинне вхідний синусоїдальна напруга (вхідний сигнал);

U _вих - чинне вихідна синусоїдальна напруга (вихідний сигнал);

i _до - струм колектора;

i _Б - струм бази;

i _Е - струм емітера;

i _н - струм навантаження.

2.3 Вихідні дані для розрахунку відповідно до варіанту.

U _п = 20 В (напруга живлення), | _В = ^3. 10 ⁴ Гц (вища частота смуги частот підсилюється сигналу), I _км = 0.03 А; Е _вх = 0.01 в;

R _н = 800 Ом

2.4 Попередній вибір транзистора по таблиці 6.

використовуються нерівності

I _{км 'км;} U _{п 'Кем;} | _В <| _гр

(де I _км - максимальний струм колектора транзистора; U _п - постійна напруга живлення підсилювача; | _в - верхня робоча частота підсилювача.)

Так як для транзистора КТ-801, який має параметри

I _'км = 2; U _'Кем = 60; | _Гр = 10 ^7, нерівності виконуються, то

вибираємо транзистор КТ-801 (0.03 <2; 20 <60; ^3. 10 ⁴ <10 ⁷⁾

Значення параметрів транзистора

(Довідкові дані)

2. 5 Розрахунок параметрів режиму спокою

а) Колекторний струм спокою;

I _кп = 0.5 I _км = ^0.5. 0.03 = 0.015 А

б) Струм спокою бази

де h ₂₁ - коефіцієнт посилення по току з таблиці 6.

в) Струм спокою емітера;

I _ЕП = I _КП + I _БП = 0.015 + 0.00025 = 0.01525 А

г) Напруга спокою емітера (емітер - маса);

U _ЕП = (0.1 ¸ 0.2) / U _П = 0.2 / U _П = 0.2 / 20 = 0.01 В

д) Напруга спокою колектора - емітера;

U _КЕП = 0.5 * U _П - U _ЕП = 10-0.01 = 9.99 В

е) Потужність, що виділяється на транзисторі в режимі спокою (потужність розсіювання);

P _ТП = U _КЕП * I _КП = 9.99 * 0.015 = 0.149 Вт

2. 6 Розрахунок ланцюга R _Е, С _Е зворотного негативного зв'язку по постійному струмі;

а) Розрахунок Rе (опір резистора в ланцюзі зворотного негативного зв'язку)

б) Розрахунок Се (ємність конденсатора в ланцюзі зворотного негативного зв'язку)

2.7 Перевірка правильності вибору трансформатора по потужності розсіювання, використовуючи нерівність P _ТП

' _КМ (Де P ' _КM = 5 Вт з таблиці 6 для транзистора КТ-801, а P _ТП = 0. 1 49 з розрахунків)

0. 1 49 <5 .00

нерівність виконується отже транзистор обраний правильно.

2.8 Розрахунок опору R _K в ланцюзі колектора.

2.9 Розрахунок опорів R _Б1, R _Б2 подільника напруги в ланцюзі бази і напруги зсуву U _БЕЗ

R _б1 = h ^_21. R _К = ^60. 1300 = 78000 = 78 кОм

R _б2 ^»0.25. R _б1 = ^0.25. 78000 = 19.5 кОм

Напруга зсуву на базі

U _БЕЗ = U _Rб1 - U _ЕП = 4 - 0.01 = 3.99 В

2.10 Розрахунок коефіцієнтів підсилення підсилювача.

а) По напрузі

де, h ₂₁ = 60 - коефіцієнт посилення по току транзистора

h ₁₁ = 100 - вхідний опір транзистора

h ₂₂ = 10 ^-1 - вихідна провідність транзистора з таблиці 6.

б) По току

K _i = h ₂₁ = 60

в) За потужністю

2.11 Розрахунок вхідного R _ВХ і вихідного R _ВИХІД опорів підсилювача

Ом

2.12 Розрахунок вихідної напруги

2.13 Побудова вхідний , вихідний

і перехідної характеристик в масштабі

2.14 Побудова в масштабі тимчасових графіків процесу посилення з використання вихідних і розрахункових даних і характеристик, побудованих в п. 2 .10.

При цьому