Радиоэлектроника

Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром и транзисторного усилителя



        МАТИ - Российский Государственный Авиационный Технологический
                     Университет им. К. Э. Циолковского



      Кафедра “Микропроцессорные системы, электроника и электротехника”



                               Курсовая работа
     “Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром и транзисторного
                                 усилителя”
                        по дисциплине “Схемотехника”



                                                          Группа: 6ПВК-II-28
                                                   Студент: Гаврилин Дмитрий
                                                                Вариант: А-4



Выполнил                          “    “              199     г.
Сдано на кафедру             “     “              199     г.
Проверил                          “     “              199     г.



                                                          Группа: 6ПВК-II-28
                                                   Студент: Гаврилин Дмитрий
                                                                Вариант: А-4
1.1 Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром.

1.2 Расчётная схема согласно варианту:
[pic]
1.3 Исходные данные согласно варианту:

   [pic]

   [pic]
Примечание: Uнср - среднее напряжение  на нагрузке; Iнср - средний ток
через нагрузку; qф - коэффициент пульсации выпрямителя с фильтром.

Значения коэффициентов расчета электрических величин.
|                      |Коэффициенты расчета                     |
|Вид выпрямителя       |К1    |К2    |К3    |К4    |m     |q     |
|Двухполупериодный     |1.57  |1.57  |1.10  |0.80  |2.00  |0.67  |


Примечание. К1 - коэффициент расчета Uдmax; К2 - коэффициент расчета Iдmax;
К3 - коэффициент расчета U2; К4 - коэффициент расчета Pp; m - номер
основной гармоники (гармоники наинизшей частоты) выпрямленного тока; q -
коэффициент пульсации выпрямителя без фильтра.

1.4 Расчёт сопротивления нагрузки RН  и средней мощности Pн, выделяемой на
нагрузке.
[pic]

1.5 Расчёт максимального обратного напряжения на диоде Uдmax и
максимального прямого тока через диод Iдmax.

     [pic]

 1.6  Расчёт действующих значений напряжений на первичной U1 и вторичной U2
обмотках трансформатора, коэффициента трансформации по напряжению nU,
потребляемой мощности трансформатора Pp.
          [pic]
  1.7 Расчёт коэффициента фильтрации Sкф и ёмкости фильтра Сф.
        [pic]
  1.8 Расчёт постоянной времени (ф  переходного процесса в фильтре
        [pic]

 1.9 Выбор полупроводникового диода по результатам расчета.
     В соответствии с полученными результатами был выбран выпрямительный
 диод (кремниевый)  из «Справочника по электронике»
|          |Ток, мА                 |Напряжение, В       |          |
|Тип       |максимальный |постоянный|максимальное|постоян|Диапазон  |
|выпрямител|средний      |обратный  |постоянное  |ное    |рабочих   |
|ьного     |выпрямительны|ток Iорб, |обратное    |прямое |температур|
|диода     |й Iвп.ср.ma, |мА        |Uобр.max, В |Uпр, В |          |
|          |мА           |          |            |       |          |
|КД202А    |5*103        |0.8       |35          |0.9    |-60 ( +130|

1.10 Графики работы выпрямителя с фильтром по расчётным данным в масштабе.
[pic]



                                                          Группа: 6ПВК-II-28
                                                   Студент: Гаврилин Дмитрий
                                                                Вариант: А-4
2.1 Расчёт транзисторного усилителя

2.2 Расчётная схема транзисторного усилителя .
[pic]
        На схеме обозначены:
Uп - постоянное напряжение питания усилителя;
Rк - резистор в цепи коллектора;
Rэ - резистор в цени обратной отрицательной связи по току;
Cэ - конденсатор, шунтирующий резистор Rэ по переменному ток;
RБ1,RБ2 - резисторы делителя напряжения а цепи базы;
CР1,CР2 - разделительные конденсаторы в цепях входного и выходного
сигналов, соответственно;
Rн - резистор нагрузки;
Eвх - действующее значение ЭДС источника входного сигнала;
Uвх - действующее входное синусоидальное напряжение (входной сигнал);
Uвых - действующее выходное синусоидальное напряжение (выходной сигнал);
iк  - ток коллектора;
iБ  - ток базы;
iЭ  - ток эмиттера;
iн  - ток нагрузки.
2.3 Исходные данные для расчёта согласно варианту.
Uп= 20 В (напряжение питания), (В= 3. 104 Гц (высшая частота полосы частот
усиливаемого сигнала) ,  ( км= 0.03 А; Евх=0.01 в;
R н= 800 Ом

2.4 Предварительный выбор транзистора по таблице 6.
    Используются неравенства
       (км <  (’ км  ; Uп  < U’ кэм  ; (в <  ( гр
(где (км - максимальный ток коллектора транзистора; Uп - постоянное
напряжение питания усилителя; (в - верхняя рабочая частота усилителя.)
    Так как для транзистора КТ-801 , который имеет параметры
       (’ км = 2 ; U’ кэм  =60 ;  ( гр =107 , неравенства выполняются  , то

     выбираем транзистор КТ-801 (0.03 < 2; 20 < 60; 3 . 104 < 107)

                       Значения параметров транзистора
                             (справочные данные)
|   |Тип     |I’км,|U’кэм,|P’км,|(r,   |h11, |h21, |h12,|h22,|
|   |        |     |      |     |Гц    |Ом   |-    |    |    |
|   |        |А    |В     |Вт   |      |     |     |-   |См  |
|5  |КТ801   |2.00 |60    |5.00 |107   |100  |60   |0.00|10-1|
|   |        |     |      |     |      |     |     |5   |    |

2.5 Расчет параметров режима покоя
   а) Коллекторный ток покоя;
       (кп = 0.5 (км = 0.5 . 0.03 = 0.015 А
   б) Ток покоя базы
        [pic]
        где  h 21 - коэффициент усиления по току из таблицы 6.
   в) Ток покоя эмиттера;
        (ЭП = (КП +  (БП  = 0.015 + 0.00025 = 0.01525 А

   г)  Напряжение покоя эмиттера (эмиттер - масса);
       UЭП = (0.1 ( 0.2) / UП = 0.2 / UП = 0.2 / 20 = 0.01 В

   д) Напряжение покоя коллектора - эмиттера;
        UКЭП=0.5*UП - UЭП=10-0.01=9.99 В

   е) Мощность, выделяемая на транзисторе в режиме покоя(мощность
рассеяния);
        PТП=UКЭП*IКП=9.99*0.015=0.149 Вт
2.6 Расчёт цепи RЭ, СЭ обратной отрицательной связи по  постоянному току;

   а) Расчёт Rэ (сопротивление резистора в цепи обратной отрицательной
связи)
        [pic]
   б) Расчёт   Сэ (емкость конденсатора в цепи обратной отрицательной
связи)
        [pic]

2.7 Проверка правильности выбора трансформатора по мощности рассеяния,
используя неравенство PТП < P’ КМ ( где  P’ КM =5 Вт из таблицы  6  для
транзистора КТ-801, а PТП = 0.149 из расчетов)
                                 0.149< 5.00
неравенство выполняется следовательно транзистор выбран правильно .

2.8 Расчёт  сопротивления RK в цепи коллектора.

[pic]

2.9 Расчёт  сопротивлений RБ1, RБ2  делителя напряжения в цепи базы и
напряжения смещения UБЭП

        Rб1 = h21 . RК = 60 . 1300= 78000 = 78 кОм
        Rб2 ( 0.25 . Rб1 = 0.25 . 78000 = 19.5 кОм
        [pic]

      Напряжение смещения на базе
        UБЭП = URБ1 - UЭП = 4 - 0.01 = 3.99 В

2.10 Расчёт коэффициентов усиления усилителя .

   а) По напряжению

        [pic]
     где , h21=60 - коэффициент усиления по току транзистора
             h11=100 - входное сопротивление транзистора
                  h22=10-1 - выходная проводимость транзистора из таблицы
6.
   б) По току
        K i = h21 = 60
   в) По мощности
     [pic]
 2.11 Расчёт входного RВХ и выходного RВЫХ сопротивлений усилителя
        [pic]
             [pic]  Ом
 2.12 Расчёт выходного напряжения

          [pic]
 2.13 Построение входной [pic] , выходной [pic]
и переходной [pic]  характеристик в масштабе [pic]



2.14 Построение в масштабе временных графиков процесса усиления с
использование исходных и расчетных данных и характеристик, построенных в п.
2.10.
При этом  [pic]
[pic]

[pic]



смотреть на рефераты похожие на "Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром и транзисторного усилителя"