
- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •Постановка задачи
- •Разработка структурной схемы
- •Разработка принципиальной схемы Генератор трапецеидального сигнала 1
- •Расчет генератора трапецеидального сигнала 1
- •Генератор трапецеидального сигнала 2
- •Расчет генератора трапецеидального сигнала 2
- •Компараторы
- •Аттенюатор
- •Сумматор
- •Расчет усилителя мощности
- •Расчет по постоянной составляющей
- •Расчет по переменой составляющей
- •Расчет блока питания
- •Расчет стабилизатора ±35в
- •Выбираются
- •Расчет стабилизатора ±15в
- •Расчет выпрямителя ±35в
- •Расчет выпрямителя ±15в
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение Спецификация
Сумматор
На схеме показан ОУ DA9 на КР574УД2, используемый для реализации инвертирующего сумматора с усилением сигнала по каждому каналу. Используя такую схему, можно выполнить сложение нескольких напряжений.
Данный
сумматор позволяет усилить входной
сигнал по первому каналу в диапазоне
от 0
до 30 В.
Засчет оптопары OP3
на АОР-113А, темновое и световое
сопротивление которой соответственно
равныRmax=2
МОм, и
Rmin=2 кОм.
При этом амплитуду сигнала по второму
каналу оставить без изменения. Темновое
сопротивление оптопары и будет определять
номинал сопротивления в ОС ОУ.
,
т.е.
.
Ближайшее по номиналу будет 11кОм.
Расчет усилителя мощности
Расчет по постоянной составляющей
Для усиления сигнала по мощности выберем двухполярный усилитель 3-х каскадов:
дифференциальный каскад (к1);
каскад ОЭ (к2);
двухтактный эмитерный повторитель (к3).
Входной сигнал, подаваемый на усилитель мощности, имеет амплитуду 15,64 В. Требуется получить сигнал с амплитудой 30В и током нагрузки 1А.
UПИТ = UВЫХ max + UКЭ min=30 + 3 = 33 В.
Принимается
UПИТ=
35 В, где UКЭ
min=3
В берется
из справочных данных транзисторов
выходного каскада. Определим мощность,
рассеиваемую в коллекторных переходах
обоих транзисторов:
РК=(UПИТ - UВЫХ )IH =(35-30)*1=5 Вт
Исходя из условия, что UКЭдоп>UПИТ, принимается UКЭдоп=40 В, Ikдоп>1А, РК>5 Вт. Выбираем транзисторы VT21 - КТ815Б (PKmax=10 Вт на радиаторе, UКБО= 50 В, Iкmax=1,5 А, =40) и VT22 - КТ814Б (PKmax=10 Вт на радиаторе, UКБО= 50 В, IКmax= 1,5 А).
Ток покоя выбирается по минимуму переходных искажений, при этом падение напряжения на R41, R42 равно 0,8 В, при токе покоя 0,01 А
R41=R42 = 0.8/2*0.01= 40 Ом.
Принимается R41=R42=39 Ом. Диоды выбираются таким образом, чтобы задать падение напряжения на них равное 2 В, отсюда VD18=VD19=МД226 (UПР=1 В, IПРmax= 300 мА). У транзистора VT20 ток коллектора равен
IK=10Iбvt22= IH /4 = 250 мА,
исходя из этого VT20 - КТ385АМ (UКБО= 60 В, Iкmax= 300 мА, =150). Ток через VT20 задается источником тока типа «токовое зеркало» на транзисторах VT24 и VT23 - КТ385АМ. Используя равенство
I=UПИТR36 /R37R38,
и приняв R36=R37=100 Ом, получается R38=140 Ом, выбирается R38=150 Ом. Зная ток базы транзистора VT20
IБ = IК/=1,6 мА,
находится
ток через VT19
(в 10 раз больше IБ
VT20)
IК
=160 мА
. Учитывая, что на коллекторе VT19
находится потенциал -UПИТ
+0,6 В,
выбирается R33=R34<0,6/IК,
R33=R34=330Ом.
VT14
и VT15
выбираются в виде транзисторной сборки
КР159НТ1Г (UКБО=30
В, Iкmax=10
мА). Для
выполнения дифференциального каскада
и источника тока транзисторы VT16..VT19
выбираются в виде транзисторной сборки
из 4-х транзисторов КТС613Г, для которой
(UКБО=
40 В, Iкmax=
400 мА, =150);
R31
и R32
принимаются 1
кОм, отсюда
R35=UПИТ/I=2,1875 кОм.,
где I - суммарный ток плеч дифференциального каскада. Из ряда номиналов выбирается R35=2,2 кОм.
Расчет по переменой составляющей
При разомкнутой цепи ОС Кu=К1*К2*К3. К1 коэффициент усиления дифференциального каскада:
Для выполнения поставленной задачи необходимо чтобы:
2. При замыкании ОС
Принимается R40=12 кОм, тогда R39=9,1 кОм