- •Введение
- •Выбор элементной базы
- •Разработка структурной схемы
- •Синтез электрической принципиальной схемы
- •Расчет нормирующих усилителей Проведем расчет по постоянному току (одинаков для всех усилителей).
- •Проведем расчет усилительного каскада по переменному сигналу
- •Расчет усилителя на оу
- •Расчет звеньев преобразующих сигналы, поступающие на компараторы
- •Расчет компаратора на оу
- •7. Расчет логических элементов
- •Расчет блока питания
- •Список литературы
Расчет нормирующих усилителей Проведем расчет по постоянному току (одинаков для всех усилителей).
Выбираем из справочника транзистор, например, КТ3102Е.
Его параметры:
PК(max) = 250 мВт
UКЭ(max) = 50 В
IK(max) = 100 мА
IK0 = 5·10-3 мА
UКЭ(нас)= 0,4 В
β =100 ÷ 1000
1.Задаем IK = 1 мА
2.Найдем напряжение на эмиттере относительно –Е:
UЭ-Е = 0,2·2Е=9,6 В
3.Найдем напряжение на выходе усилительного каскада:
UK1 = (0,65 + 0,03·22)=1,31 B
4.Примем ток коллектора равным току эмиттера IK = IЭ = 1 мА
5.Найдем максимальный ток базы:
IБ(max)
=
= 1·10-5
A
6. Находим ток делителя:
Iдел = 10· IБ(max) = 1·10-4 А 7. Рассчитываем UБ1 = UЭ1 + UБЭ
UБЭ = (0,6 – 0,7) B для кремниевых транзисторов
UЭ1 = UЭЕ – E = 9,6 – 24 = -14,4 B
UБ1= -1,4 + 0,7 = -1,7 B
8. Рассчитываем сопротивления:
R1=
=
= 37,7·104 Ом
R2 =
=
= 1,3·104
Ом
R3=
=
= 22,69·103
Ом
R4 =
=
= 9,6·103
Ом
9. Округляем значения R до ближайших из ряда Е24:
R1 = 390000 Ом
R2 = 110000 Ом
R3 = 24000 Ом
R4 = 10000 Ом
Проведем расчет усилительного каскада по переменному сигналу
1. Рассчитаем коэффициент усиления по напряжению при RН=∞:
для 1-3 каналов f = 220кГц, для 4 и 5 канала f = 330 кГц
Uвых = 1,31 В
е1(t) = 0,065 + 0,285sin(wt) Ku(1) = 4,60
е2(t) = -0,05 + 0,17sin(wt + 90°) Ku(2) = 7,71
е3(t) = 0,035 + 0,085sin(wt +180°) Ku(3) =15,41
е4(t) = -0,115 + 0,235sin(wt + 45°) Ku(4) = 5,57
е5(t) = 0,04 + 0,16sin(wt +135°) Ku(5) = 8,19
2.Считаем дифференциальное сопротивление:
φT
=
= 0,028
RДЭ
= φT·
= 5600 Ом
3.Рассчитаем для каждого каскада:
Для 1-го каскада R51 = 620 Ом
Для 2-го каскада R52 = 2084 Ом
Для 3-го каскада R53 = 3806 Ом
Для 4-го каскада R54 = 1300 Ом
Для 5-го каскада R55 = 275 Ом
9
Выбираем резисторы из ряда Е24: 620 Ом; 2 кОм; 3,9 Ом; 1,3 Ом; 270 Ом.
Рассчитаем конденсаторы С1 и С2:
Конденсатор С1 рассчитываем по формуле:
С1 =
Где f = 220 кГц частота 1-3 каналов и f = 330 кГц для 4-го и 5-го каналов.
Rэ
=
= 1,26 · 104
Oм
RДЭ
= 5600 Ом
Rвх. = 1,25 · 104 Oм
Для 1 – 3 каналов С1 = 1,16 нФ; для 4-го и 5-го каналов С1 = 0,77 нФ.
Конденсатор С2 рассчитываем по формуле:
С2 =
Для 1-го каскада С21 = 23 нФ
Для 2-го каскада С22 = 6,9 нФ
Для 3-го каскада С23 = 3,8 нФ
Для 4-го каскада С24 = 7,2 нФ
Для 5-го каскада С25 = 35 нФ
Из ряда Е 24 выбираем конденсаторы: С11-3 = 1,2 нФ; С14-5 = 1 нФ;
С21= 24 нФ; С22 = 6,8 нФ; С23 = 3,9 нФ; С24 = 7,5 нФ; С25 = 36 нФ.
10
В качестве обеспечения бесконечной нагрузки для нормирующего усилителя возьмем буферный повторитель (это ОУ с Ku = 1 и очень большим входным сопротивлением).
Выберем операционный усилитель (ОУ). Для этого подойдет КР1408УД1.
11
