35

Министерство образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)

Усилитель импульсный

Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу «Аналоговые электронные устройства»

РТФ КП.464.340. 001.ПЗ

Выполнил: студент гр. 128-1

__________Копейкин А.Г.

Проверил: преподаватель каф. РЗИ

__________ Шарыгина Л.И.

_______ «____»_____________ 2001г.

2001г.

РЕФЕРАТ

Курсовой проект 35 с., 15 рисунков, источников 4, приложений 2.

КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ, ВХОДНОЙ КАСКАД, ОКОНЕЧНЫЙ КАСКАД, КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ, РЕГУЛИРОВКА УСИЛЕНИЯ.

Целью работы является разработка импульсного усилителя для работы в 50-омном тракте передачи установки для измерения временных параметров аналоговых ИМС

Курсовой проект был выполнен в математическом пакете MathCAD 2000. Пояснительная записка была выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2000.

СОДЕРЖАНИЕ 1. Задание 2. Введение 3. Выбор и обоснование структурной схемы усилителя 4. Расчетная часть 4.1. Расчет оконечного каскада усилителя 4.1.1 Расчет режима транзистора 4.1.2 Расчет параметров транзистора 4.1.3 Расчет усилителя в области малых времен 4.1.4 Расчет цепей питания и термостабилизации 4.1.5 Расчет термостабилизации 4.2 Расчет предоконечного каскада 4.2.1 Выбор режима транзистора 4.2.2 Расчет параметров транзистора 4.2.3 Расчет усилителя в области малых времен 4.2.4 Расчет цепей питания и термостабилизации 4.2.5 Расчет термостабилизации 4.3 Расчет входного каскада 4.3.1 Выбор режима транзистора 4.3.2 Расчет параметров транзистора 4.3.3 Расчет усилителя в области малых времен 4.3.4 Расчет цепей питания и термостабилизации 4.3.5 Расчет термостабилизации 5. Расчет регулировок усиления 5.1 Расчет ступенчатой регулировки усиления 5.2 Расчет плавной регулировки усиления 6. Оценка максимально допустимой входной емкости и учет влияния входной цепи 7. Расчет усилителя в области больших времен 8. Построение переходной характеристики 9. Расчет устойчивости 10. Заключение Список использованных источников РТФ КП.464.340. 001.ПЗ Схема электрическая принципиальная РТФ КП.464.340. 001.ПЗ Перечень использованных элементов						4 5 6 7 7 7 8 11 12 13 15 16 17 18 18 19 20 22 22 23 23 24 26 26 26 28 29 30 31 32 33 34 35
					РТФ КП.464.340. 001.ПЗ
Изм.	Лист.	N0 докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Копейкин А.Г.			Усилитель импульсный Пояснительная записка		Лит.			Лист	Листов
Провер.		Шарыгина Л.И.								3
							ТУСУР РТФ гр.128-1

2.Введение

При проектировании усилительных устройств решают ряд задач, связанных с составлением схемы, наилучшим образом удовлетворяющей поставленным требованиям и с расчетом этой схемы на основании выбранных параметров.

Целью данной работы является ознакомление с методикой расчета усилительных устройств, а именно, с импульсным усилителем на биполярных транзистора.

3. Выбор и обоснование структурной схемы усилителя

Усилитель с заданными параметрами можно реализовать на нескольких каскадах. Поскольку полярность сигнала на выходе усилителя не совпадает с полярностью сигнала на его входе, а каскад, выполненный по схеме с общим эмиттером (ОЭ) обладает способностью изменять фазу сигнала на 180⁰, то можно сделать вывод о необходимости использования нечетного числа каскадов. Число каскадов можно уточнить с помощью формулы, приведенной в [1].

(3.1)

Определим коэффициент усиления, необходимый для выполнения условий технического задания (ТЗ). С учетом действия входной цепи он определится по формуле:

(3.2)

Находя значение коэффициента усиления по формуле (3.2) получаем:

Таким образом, прибегнув к формуле (3.1) получаем:

Структурная схема усилителя будет выглядеть следующим образом:

Рисунок 3.1 — Структурная схема усилителя

4. Расчетная часть

4.1. Расчет оконечного каскада усилителя

Расчет оконечного каскада усилителя начнем с выбора транзистора. Для этого рассчитаем некоторые параметры будущего усилителя. Таковыми являются граничная частота , напряжение , максимальный ток коллектора . Эти параметры находятся из формул (4.1.1)-(4.1.3) [1].

в – время установления, отведенное на каскады с учетом входной цепи	(4.1.1)
, где — начало нелинейного участка выходной характеристики	(4.1.2)
	(4.1.3)
	(4.1.4)

Воспользовавшись формулами (4.1.1)-(4.1.4) находим:

Находим необходимый транзистор по справочнику [2].Этим требованиям отвечает транзистор КТ610Б. Он имеет следующие параметры:

• граничная частота транзистора

• максимальное напряжение коллектор-эмиттер

• максимальный ток коллектора

• ёмкость коллекторного перехода

• постоянная времени цепи обратной связи

• статический коэффициент передачи тока

• обратный ток коллектора

4.1.1 Расчет режима транзистора

Выходной каскад выполним по схеме реостатного каскада (рис. 4.1.1)

Рисунок 4.1.1 — Схема выходного каскада

Произведем выбор положения рабочей точки без статических вольт—амперных характеристик.

, где - начальное напряжение нелинейного участка.

(4.1.5)

Исходя из значения , возьмем значение коллекторного тока покоя равным . Этому току покоя соответствует базовый ток . Значение тока выбрано таким для того, чтобы обеспечить заданное выходное напряжение.

Сопротивление коллектора примем равным сопротивлению нагрузки. Поскольку среди элементов, выполняемых с допуском 10% нет номинала, равного , то возьмем .

Рассчитаем предварительное значение напряжения источника питания. Оно сложится из падения напряжения на коллекторном переходе и падения напряжений на сопротивлениях коллекторной и эмиттерной цепей.

В существующем ряду напряжений имеется близкое к расчетному. Оно равно , а значит его мы примем за напряжение источника питания будущего усилительного устройства.