Задача №1 Основы радиоэлектроники и схемотехники

Контрольная работа №2.

Задача №1: Выполнить расчет элементов стабилизированного источника напряжения с однополупериодной схемой выпрямления.

Таблица 1 – Исходные данные для расчёта.

Выходное напряжение Uвых, В	Ток нагрузки Iн, мА	Амплитуда пульсаций выходного напряжения ΔUвых, мВ
6,8	100	30

Рис. 1 - Стабилизированный источник напряжения с однополупериодной схемой выпрямления.

Расчёт.

1. Выберем стабилитрон КС468А из условия U_ст =U_вых и I_{ст max}>I_н.

Таблица 2 – Параметры стабилитрона КС468А.

Uст, В	Iст min, мА	Iст max, мА	rст, Ом	αUст,%/oC
6,8	3	142	5	0,065

2. Зададимся коэффициентом стабилизации из диапазона значений К_ст=30…60. Поскольку I_н >80 мА, то выбираем К_ст=30.

3. Рассчитаем амплитуду пульсаций на входе стабилизатора ΔU_{вх ст}, воспользовавшись выражением (1).

(1)

(2)

4. Согласно (3) рассчитаем сопротивление гасящего резистора R_г.

(3)

(4)

Выбираем резистор R_Г – C2-23-2-150 Ом±5%.

5. Выбираем рабочий ток стабилитрона I_ст из условия:

(5)

6. Пользуясь (6) находим ток гасящего резистора I_R.

(6)

7. Рассчитываем сопротивление R_Н:

(7)

8. Определяем необходимое постоянное напряжение на входе стабилитрона U_{вх ст}.

(8)

9. Пользуясь (9), рассчитываем температурный уход выходного напряжения стабилизатора при изменении температуры на ΔT=+50^oC.

(9)

(10)

10. Результаты расчёта стабилизатора напряжения сводим в таблицу 3.

Таблица 3

Тип стаби-литрона	Uвх ст, В	ΔUвх ст, мВ	Uвых, В	ΔUвых T, мВ	ΔUвых, мВ	Iст, мА	IR, мА	Kст,	RН, Ом	RГ, Ом
КС468А	24	0,9	6,8	22	30	15	115	30	68	150

11. Следующие параметры стабилизатора напряжения являются исход­ными для расчета выпрямителя: U_{вх выпр}= U_{вх ст}, ΔU_{вх выпр}= ΔU_{вх ст}, I_{н выпр m}= I_R.

12. Определяем необходимую амплитуду входного напряжения выпря­мителя:

(11)

где U_пр – падение напряжения на прямосмещённом диоде выпрямителя (принимается U_пр=1 В).

13. Рассчитаем ёмкость конденсатора на выходе выпрямителя C:

(12)

где f – частота входного напряжения (принимаем f=50 Гц).

Выбираем конденсатор С – К50-35-100 мкФ.

14. Определяем амплитуду обратного напряжения на диоде выпрямителя:

(13)

15. C учётом соотношений I_{н выпр m}< I_{пр max}, U_{m обр} < U_{обр max} выбираем выпрямительный диод КД226А.

16. Сводим результаты расчёта выпрямителя в таблицу 4.

Таблица 4

Тип диода	С, мкФ	Um обр, В	Uвх m, В
КД226А	100	51,8	25,9