Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 45
МАТИ - Российский Государственный Авиационный Технологический Университет им. К. Э. Циолковского Кафедра “Микропроцессорные системы, электроника и электротехника”
“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:
1.3 Исходные данные согласно варианту:
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 Uд
max
; К2
- коэффициент расчета Iд
max
; 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
P
н
, выделяемой на нагрузке.
1.
5
Расчёт максимального обратного напряжения на диоде
U
д
max
и максимального прямого тока через диод
I
д
max
.
1.
6
Расчёт действующих значений напряжений на первичной U1
и вторичной U2
обмотках трансформатора, коэффициента трансформации по напряжению
n
U
,
потребляемой мощности трансформатора Pp
.
1.
7
Расчёт коэффициента фильтрации
S
кф
и ёмкости фильтра Сф
.
1.
8
Расчёт постоянной времени
t
ф
переходного процесса в фильтре
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 выпрямительного диода максимальный средний выпрямительный Iвп.ср.
ma
, мА постоянный обратный ток Iорб
, мА максимальное постоянное обратное Uобр.
max
, В постоянное прямое Uпр
, В Диапазон рабочих температур КД202А
5*103
0.8
35
0.9
-60
¸
+130
1.10 Графики работы выпрямителя с фильтром по расчётным данным
в масштабе.
Группа: 6ПВК-II-28 Студент: Гаврилин Дмитрий Вариант: А-4 2.1
Расчёт транзисторного усилителя
2.2 Расчётная схема транзисторного усилителя .
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) , I км
= 0.03 А; Евх
=0.01 в; R н
= 800 Ом 2.4 Предварительный выбор транзистора по таблице 6.
Используются неравенства Iкм
< I’ км
; Uп
< U’ кэм
; ¦в
< ¦ гр
(где Iкм
- максимальный ток коллектора транзистора; Uп
- постоянное напряжение питания усилителя; ¦в
- верхняя рабочая частота усилителя.) Так как для транзистора КТ-801 , который имеет параметры I’ 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
, А U’кэм
, В P’км
, Вт ¦r
, Гц h11
, Ом h21
, - h12
, - h22
, См 5 КТ801 2.00 60 5.00 107
100 60 0.005 10-1
2.
5
Расчет параметров режима покоя
а) Коллекторный ток покоя; Iкп
= 0.5 Iкм
= 0.5 .
0.03 = 0.015 А б) Ток покоя базы где h 21
- коэффициент усиления по току из таблицы 6. в) Ток покоя эмиттера; IЭП
= IКП
+ IБП
= 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
R
Э
, СЭ
обратной отрицательной связи по постоянному току;
а) Расчёт Rэ (сопротивление резистора в цепи обратной отрицательной связи) б) Расчёт Сэ (емкость конденсатора в цепи обратной отрицательной связи) 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
P
ТП
= 0.
1
49 из расчетов)
0.
1
49< 5
.00
неравенство выполняется следовательно транзистор выбран правильно . 2.8 Расчёт сопротивления
RK
в цепи коллектора
.
2.9 Расчёт сопротивлений
R
Б1
,
R
Б2
делителя напряжения в цепи базы и напряжения смещения
U
БЭП
Rб1
= h21
.
RК
= 60 .
1300= 78000 = 78 кОм Rб2
» 0.25 .
Rб1
= 0.25 .
78000 = 19.5 кОм Напряжение смещения на базе UБЭП
= URБ1
- UЭП
= 4 - 0.01 = 3.99 В 2.10 Расчёт коэффициентов усиления усилителя .
а) По напряжению 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 2.11 Расчёт входного
R
ВХ
и выходного
R
ВЫХ
сопротивлений усилителя
2.12 Расчёт выходного напряжения
2.13 Построение входной
и переходной
2.14 Построение в масштабе временных графиков процесса усиления с использование исходных и расчетных данных и характеристик, построенных в п.
2
.10.
При этом
|