- •Анализ и расчет аналоговых устройств
- •Введение
- •1. Задачи курсового проектирования
- •2. Содержание и объем курсовой работы
- •Оформление пояснительной записки и дополнительных текстовых доку-
- •Рекомендуется придерживаться такой последовательности изложения ма-
- •Все формулы и рисунки, используемые в пояснительной записке, должны
- •3. Примеры выполнения расчетов
- •3.1. Расчет усилителя на биполярном транзисторе.
- •3.2. Расчет усилителя на полевом транзисторе.
- •3.3. Расчет усилителя с последовательной оос.
- •3.4. Расчет усилителя с заданным режимом покоя.
- •3.5. Расчет устройств на операционных усилителях.
- •3.5.1. Расчет неинвертирующего усилителя
- •3.5.2. Расчет инвертирующего усилителя.
- •3.5.3. Расчет усилителя с дифференциальным входом.
- •3.5.4. Расчет интегратора.
- •3.5.5. Расчет дифференциатора.
- •3.5.6. Расчет источника напряжения
- •3.6. Расчет стабилизатора напряжения.
- •4. Выбор элементов
- •5. Оформление пояснительной записки
- •6. Оформление чертежа
2. Содержание и объем курсовой работы
Курсовую работу можно условно разделить на две части: пояснительную
записку и графический материал.
Пояснительная записка к курсовой работе, включая дополнительные текстовые документы, должна иметь объем 25-35 листов.
Оформление пояснительной записки и дополнительных текстовых доку-
ментов должно соответствовать требованиям стандартов.
Рекомендуется придерживаться такой последовательности изложения ма-
териала пояснительной записки:
1) титульный лист;
2) задание;
3) содержание;
4) введение;
5) анализ задания и выбор направления разработки;
6) выбор и расчет функциональной схемы электронного устройства;
7) составление принципиальной схемы и описание её работы;
8) расчет принципиальных схем, функциональных схем и узлов устрой-
ства;
9) заключение;
10) список используемых источников;
11) приложения.
Объём графической части работы составляет 0,5 листа формата А1 и дол-
жен содержать следующие чертежи:
1) схему электрическую функциональную устройства, 1 лист формата А3;
2) схему электрическую принципиальную всего вторичного источника
электропитания, 1 лист формата А3.
3) перечень элементов, 1-2 листа формата А4.
Все формулы и рисунки, используемые в пояснительной записке, должны
быть пронумерованы.
3. Примеры выполнения расчетов
3.1. Расчет усилителя на биполярном транзисторе.
Исходными данными для расчета усилителей являются:
коэффициент усиления;
параметры входного сигнала (амплитуда, частота, длительность импульса и др.)
температурный режим.
На основании исходных данных выбирают:
вид транзистора (биполярный, полевой);
способ включения (с общей базой, эмиттером, коллектором, затвором, стоком, истоком);
напряжение источника питания.
Из справочника по полупроводниковым приборам выписывают эксплуатационные параметры выбранного транзистора:
максимальный допустимый выходной ток (
);максимально допустимое напряжение между выходными электродами(
);максимально допустимую мощность, рассеиваемую выходным электродом транзистора(
);в масштабе удобном для расчетов изображают копии входных и выходных характеристик выбранного транзистора.
Рассчитывают усилитель в такой последовательности.
1. Выбирают рабочую точку на линейном участке выходной характеристики.
2. В окрестности рабочей точки определяют H- параметры по формулам:
;
;
![]()
;
.
Входные и выходные
токи и напряжения для каждой схемы
включения транзистора будут свои,
например, для схемы с общим эмиттером
![]()
и т. д.
3. Используя рассчитанные в пункте 2 H- параметры определяют оптимальное эквивалентное сопротивление нагрузки, при котором происходит максимальное усиление мощности входного сигнала
![]()
где
это параллельное соединение
и
следующего каскада.
4. Для любой схемы включения транзистора определяют основные параметры усилителя по следующим формулам:
- коэффициент
усиления по току;
-
входное сопротивление;
-
коэффициент усиления по напряжению;
-
коэффициент усиления по мощности.
5. Изображают схему усилителя и рассчитывают величину сопротивлений по заданной рабочей точке. Расчет поясним на примере схемы, приведенной на рис. 3. 1.

Рис. 3. 1. Схема усилителя со стабилизацией рабочей точки
Пусть в рабочей
точке А имеем
,
при напряжении питания
.
Определим сопротивление резисторов
и
.
а) Примем, что
падения напряжения на резисторах
и
равны напряжению
,
т. е.
,
тогда
.
б) Определим
.
Учитывая, что
,
а
будем иметь
.
в) Определяем
.
Учитывая, что
будем иметь
,
т. е.
.
г) Зададим коэффициент
нестабильности
.
Тогда
.
д) Находим
сопротивление
из соотношения
![]()
где
.
е) Определяют величины разделительных и блокировочных емкостей
;
;
,
где
-
нижняя частота входного сигнала,![]()
6) Проверка правильности расчета (определение параметров рабочей точки по значениям сопротивлений).
а) Определяют потенциал точки Б (см. рис. 3. 1) по формуле
.
б) Напряжение
для конкретного транзистора известно.
Например, для кремниевого транзистора
в зависимости от тока коллектора. При
расчетах принимают среднее значение.
в) Определяют
потенциал эмиттера
.
г) Определяют ток
эмиттера
и принимают![]()
д) Определяют
![]()
Таким образом
определили параметры в рабочей точке
![]()
Если рабочая точка
в схеме усилителя задается величиной
тока базы, протекающего через резистор
,
то величина сопротивления этого резистора
определяется по формуле
![]()
где
-
токи и напряжения в рабочей точке А.
