3 Расчет нелинейных искажений
Выходное сопротивление предварительного усилителя, необходимое для построения сквозной характеристики выбирается из условия:
.
Таблица 4.1 - Сквозная характеристика
-
Iб, мА
Uэб, В
Eб=Uэб+IбR, В
Iк, А
0
0,95
0,95
0
5
1
1,15
0
7
1,05
1,27
0
25
1,14
1,9
0,6
30
1,15
2,08
0,8
50
1,18
2,73
1,1
60
1,2
3,05
1,25
75
1,23
3,55
1,31
Рисунок 6 – сквозная характеристика одного плеча каскада без учета влияния обратной связи
Рисунок 7 – зависимость тока базы от ЭДС
Определяем коэффициент нелинейных искажений по третьей гармонике без учета ООС и с учетом ООС:
|
|
|
|
;
;
.
Определяем коэффициент нелинейных искажений по второй гармонике без учета ООС и с учетом ООС:
|
|
|
|
;
где x-коэффициент
асимметрии
;
.
Суммарный коэффициент нелинейных искажений:
|
|
|
|
;
следовательно
условие
выполняется.
Принципиальная схема спроектированного усилителя постоянного тока приведена в приложении Б. Перечень элементов принципиальной схемы приведен в приложении А.
4 Расчет надежности
Таблица 5.1 – интенсивность отказов элементов принципиальной схемы
|
ТИП |
i, 10-6 |
N (кол -во) |
|
Диод |
0.2 |
4 |
|
транзисторы |
0.5 |
2 |
|
резисторы |
0.04 |
8 |
|
микросхема |
0.02 |
2 |
|
контакты |
0,004 |
44 |
Вероятность безотказной работы в течении t часов вычисляется по формуле :
|
|
|
|
Вероятность безотказной работы в течении 1000000 часов:
Средняя наработка до первого отказа
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте был разработан усилитель электрических сигналов первичных измерительных преобразователей систем автоматического регулирования, который представляет собой усилитель постоянного тока.
В схеме оконечного каскада для задания рабочего напряжения используются делители напряжения, диоды в прямом включении, комплиментарные транзисторы, что дает возможность осуществить работу схемы от одного источника. Большим дефицитом оказались входные и выходные характеристики транзисторов.
В качестве входного каскада использован операционный усилитель, что значительно облегчило расчет и проектирование. Однако, в процессе расчёта входного каскада выяснилось, что одна микросхема не может дать должный коэффициент усиления из-за верхней граничной частоты, поэтому пришлось использовать два последовательно соединенный операционных усилителя включенных в режиме инвертирующего напряжения.
В результате разработанный прибор полностью удовлетворяет данным, представленным в техническом задании.