|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Расчет дифференциального каскада с транзисторным источником тока |
Горшок торфяной для цветов. 
Крючки с поводками Mikado SSH Fudo "SB Chinu", №4BN, поводок 0,22 мм. 
Пакеты с замком "Extra зиплок" (гриппер), комплект 100 штук (150x200 мм). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПОВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ ТАГАНРОГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра РЕС ЗиС ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовой работе Расчёт дифференциального каскада с транзисторным источником токаВыполнил Студент гр. И-48 Сумин А. В.Проверил к. т. н. Доцент Халявко А. Н. ТАГАНРОГ 1999 ОглавлениеТехническое задание 2Введение 4Расчёт принципиальной электрической схемы по постоянному току 5Заключение . . 10Список литературы . 11Приложения . 12 Техническое задание. Вариант № 17 Рассчитать дифференциальный каскад с транзисторным источником тока: - преобразовать принципиальную электрическую схему так, чтобы в ней остались только элементы, влияющие на режим работы по постоянному току; - выбрать активные компоненты; - выбрать напряжение источника питания; - выбрать положения рабочих точек на характеристиках активных компонентов; - рассчитать цепи схемы по постоянному току; - выбрать номиналы и типы рассчитанных пассивных компонентов; - рассчитать потребляемые усилителем ток и мощность; - составить перечень элементов и изобразить их конструкции и расположения выводов. Транзисторы типа p- -p. Изменение входного тока Iвх = (20 мкА. Принципиальная электрическая схема: Введение. Дифференциальный усилительный каскад имеет два входа и усиливает разность напряжений, приложенных к ним. Если на оба входа подать одинаковое (синфазное) напряжение, то усиление будет чрезвычайно мало. Дифференциальный усилительный каскад не усиливает синфазный сигнал. Дифференциальный каскад состоит из двух транзисторов, эмиттеры которых соединены и подключены к общему резистору Rэ. Каскад абсолютно симметричен, т.е. сопротивление резисторов, входящих в каждое плечо, и параметры транзисторов одинаковы. В этом случае при равных входных сигналах токи транзисторов равны между собой. Пусть входные напряжения получат одинаковые приращения разных полярностей Ѕ?UВХ. В результате ток одного транзистора увеличится на ?IК, а другого на столько же уменьшится. При этом результирующий ток через резистор RЭ останется без изменения. Постоянным будет и падение напряжения на нем. Если входное напряжение изменить только на одном входе на ?UВХ, то это приведёт к изменению тока через соответствующий транзистор. Если бы транзистор V 2 отсутствовал, транзистор V 1 был бы включен по схеме с ОЭ и ток в его цепи изменился бы на 2?IK. При этом падение напряжение на RЭ увеличилось бы на ?U’Rэ Но увеличение падения напряжения на резисторе RЭ приведёт к уменьшению разности потенциалов между базой и эмиттером транзистора V 2 и ток его уменьшится, причём изменение тока транзистора V 2 будет таково, что приращения напряжений эмиттер – база обоих транзисторов будут одинаковы. Следовательно, при увеличении UВХ1 на ?UВХ потенциал эмиттера увеличится на ?UВХ/2 что эквивалентно увеличению тока через резистор RЭ на ?IK. При этом приращение напряжения база – эмиттер для транзистора V 1 равно ?UВХ/2 и - ?UВХ/2 для транзистора V 2. Ток каждого плеча изменится на ?IK. Очевидно, что независимо от того, как на вход каскада подаются напряжения, токи транзисторов в первом приближении меняются одинаково.
Коэффициент усиления по напряжению дифференциального каскада при холостом ходе определяется как отношение разности выходных напряжений к разности входных: KU = (UВЫХ1 - UВЫХ2)/( UВХ1 - UВХ2) Расчёт принципиальной электрической схемы по постоянному току. Напряжение питания каскада Еп 6 В (выбор Еп обосновывается позже). Изменение входного переменного тока каскада Iвх 20 мкА Преобразовывать принципиальную электрическую схему резисторного каскада не нужно т.к. все элементы влияют на режим работы по постоянному току. Так как каскад дифференциальный, то его можно разделить на две части: Каскад 2 будет зеркальным отображением каскада 1 поэтому достаточно рассчитать каскад 1, но с учётом того, что на коллектор V 2 поступает удвоенный ток эмиттера V 1. Выбираем тип транзистора V 1. Для нормального режима работы транзистора необходимо выполнение условий: Uкэ макс > Еп Iб = (1,5 2) Iвх Выполнение этого условия необходимо для того, чтобы при изменении входного тока транзистор не входил в режим запирания. Pк макс > Pк0 Где Uкэ макс – максимально допустимое напряжение между коллектором и эмиттером; Iб – ток базы в отсутствии сигнала; Pк макс – максимально допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора; Pк0 – мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора в рабочей точке. Этим условиям соответствует транзистор ГТ310А со следующими параметрами: Uкэ макс = 10 В 6 В < 10 В Pк макс =20 мВт ( все условия проверяются позже). Входная и выходная статистические характеристики транзистора ГТ310А приведены на рис. 1. На семействе выходных статистических характеристик проводим линии Uкэ макс, Iк макс и Pк макс, ограничивающие область нормальной работы транзистора. Определяем величину тока базы (с учётом того, чтобы при изменении входного сигнала транзистор не попадал в режим отсечки) Iб = 2? Iвх = 40 мкА Для определения положения рабочей точки на семействе выходных статистических характеристик нужно задать Uкэ01. Разумно брать Uкэ01 минимальным т.к. тогда затраты на работу усилителя минимальны. Т.к. брать Uкэ01 < 1 В бессмысленно, при таком напряжении транзистор находится в нестабильной области, а мы ещё и имеем изменение входного тока. Поэтому возьмём Uкэ01 равным 2 В. Uкэ01 = 2 В Тогда Iк01 = 1,9 мА Iэ1 = Iк01 Iб1 = 1,9 мА 0,08 мА = 1,98 мА Ток коллектора транзистора V 2 (рис. 2) будет равен удвоенному току эмиттера V 1. Iк2 = 2?Iэ1 = 2·1,98 мА = 3,96 мА Напряжение между эмиттером и землёй транзистора V 1 рекомендовано считать (0,3 0,4) Епт (см , ст 10). Возьмём его равным 0,4 Епт. Теперь следует выбрать Еп. Оно должно быть как можно меньше, чтобы не рассевалась лишняя мощность. Минимальное подходящее стандартное Еп=6В т.к. если взять Еп=5 В то 5·0,4 = 2 В и падение напряжения на резисторе R4 равно нулю т.к. 0,4·Еп - Uкэ02 = 2 В – 2 В = 0 В Uэз = 6?0,4 = 2,4 В Тогда точка на прямой Uкэ (рис. 1) будет равна падению напряжения на V 1 и R3, а так как мы знаем Uэз то: Uк1’ = Еп – Uэз = 6 В – 2,4 В = 3,6 В Iк’ < Iк макс (по графику нагрузочной прямой рис. 1) Из графика видно, что при любом заданном изменении входного тока транзистор не выходит за эксплуатационные пределы.
Падение напряжения на резисторе R3 равно: UR3 = Eпт – Uэз – Uкэ = 6 В – 2,4 В – 2 В = 1,6 В Соответственно R3 = UR3/IK0 = 1,6 В/(1,9?10-3) А= 842 Ом Так же рекомендовано взять ток делителя равный пяти токам базы (см , ст 10): Iб1 = 40 мкА IR1 = 6?Iб1 = 0,24?10-3 А IR2 = 5·Iб1 = 0,2·10-3 А Напряжение на резисторе R2 равно: UR2 = Uэз Uэб1 =2,4 В 0,28 В = 2,68 В т.к. Uэб1 = 0,28 В (по графику рис. 1) Тогда R2 = UR2/IR2 = 2,68 В/0,2·10-3 А = 13,4 кОм R1 =(Eпт – UR2)/IR1= (6 В – 2,68 В)/0,24·10-3 А = 13,8 кОм Напряжение на резисторе R4 равно: UR4 = 0,4·Eпт – Uкэ2 = 2,4 В – 2 В = 0,4 В Iб2 = 0,08 мА (по графику рис. 2) Iэ2 = Iк2 Iб2 = 3,96 мА 0.08 мА = 4,04 мА R4 = UR4/ Iэ2 = 0,4 В/4,04·10-3 А = 100 Ом По графику входных статистических характеристик: Iб2 = 80 мкА IR8 = Iб2 = 80 мкА Напряжение на резисторе R8 равно: UR8 = Eпт – Uбэ2 – UR4 = 6 В – 0,3 В – 0,4 В = 5,3 В R8 = UR8/Iб2 = 5,3 В/80·10-6 В = 66 кОм Расчёт мощностей используемых элементов. Мощность транзистора V 1 в рабочей точке: Pк0 = Iк0?Uк0 = 3,8 мВт Условие Pк макс > Pк0 выполняется. Мощность транзистора V 1 в рабочей точке: Pк0 = Iк0?Uк0 = 7,92 мВт Условие Pк макс > Pк0 выполняется. Мощности резисторов: PR1 = IR1?UR1 = 0,8 мВт PR2 = IR2?UR2 = 0,54 мВт PR3 = IR3?UR3 = 0,42 мВт PR4 = IR4?UR4 = 1,62 мВт PR8 = IR8?UR8 = 0,42 мВт Потребляемая мощность равна PП = IП?EП = (IR1 IR3 IR5 IR6 IR8)?EП = 26,2 мВт Так как элементы R1 и R2, R3 и R5, V 1 и V 3 соответственно равны, то равны и все их параметры. Заключение. Рассчитанный в данной работе дифференциальный усилитель имеет ряд преимуществ перед базовым (рассмотренным во введении) дифференциальным усилителем. Более стабильный источник тока т.к. ток подаётся через транзистор V 2. Наличие делителя тока делает усилитель стабильным при высоких и низких температурах. И вместе со всеми преимуществами усилитель потребляет сравнительно малую мощность что позволяет использовать маломощные элементы. Список литературы. 1. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Под ред. Э. Т. Романычевой. 2-е изд., и доп. М.: Радио и связь, 1989 448с. 2. Степаненко И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. 4-е изд. перераб. и доп. М.: Энергия, 1977 360с. 3. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник. М.: Радио и связь, 1989. 656с. 4. Резисторы: Справочник / Под общ. ред. И. И. Четверткова и В. М. Терехова. М.: Радио и связь, 1987 352с. 5. Остапенко Г. С. Усилительные устройства: Учеб. Пособие для вузов. М.: Радио и связь. 1989 400с. 6. А. В. Некрасов. Методические указания к курсовой работе по курсу электроника. Приложения. ----------------------- Вых.2Вых.1Вх.1Вх.2-ЕптV 2 1V 1 1V 3 1R7 1R4 1R21R8 1R6 1R5 1R3 1R1Вых.2Вх.2V 2 1Вых.1Вх.1V 2 1V 1 1R4 1R21R8 1R3 1R1-ЕптV 3 1R7 1R4 1R8 1R6 1R5 1-ЕптКаскад 1Каскад 2Рк макс=20 мВт?Iб=20 мкАUкэ,В86Iк,мА40 5 В 0 ВUбэ,В0,30,2?Iб=20 мкА мВтРк макс=20 В0 ВIб,мкА120100800Вых.2Рис. 1Рис. 2Вых.1Вх.1Вх.2ГТ310АV 1ГТ310АR7 10013,4k66k13,8k842842R1-Епт13,8kR3R5R113,4kR2 R4 Поз. обозна- кОм ±5%МЛТ-0,125-13 кОм ±5%МЛТ-0,125-820 Ом ±5%МЛТ-0,125-100 Ом ±5%МЛТ-0,125-820 Ом ±5%МЛТ-0,125-13 кОм ±5%МЛТ-0,125-13 кОм ±5%МЛТ-0,125-68 кОм ±5%11111111Транзистор ГТ310АРезистор МЛТIк0Uк0Uк0Iк0ПримечанияIк’Uк’Вых.2
Все вышесказанное о влиянии ∥ООСН на АЧХ (ПХ) каскада на БТ справедливо и для каскада на ПТ. ∥ООСН обычно применяют тогда, когда требуется понизить входное сопротивление каскада, что необходимо во входных каскадах УУ, работающих в низкоомном согласованном тракте передачи. 3.5. Параллельная ООС по току На рисунке 3.6 приведена схема двухкаскадного усилителя, охваченного общей параллельной ООС по току (∥ООСТ), которая вводится в усилитель путем включения резистора Rос. Рисунок 3.6. Усилитель с общей ∥ООСТ Напряжение ОС снимается с резистора Rэ2, включенного последовательно с нагрузкой усилителя. Напряжение ОС, пропорциональное выходному току усилителя, образует ток Iос, протекающий через Rос. Во входной цепи УУ происходит алгебраическое сложение токов Iвх и Iос. Поскольку ∥ООСТ применяется в основном в усилителях тока, то логично оценить ее воздействие на коэффициент усиления по току: KI ОС = KI/FI, где FI=1+βIKI — глубина ОС по току. Если принять, что KI усилителя без ОС велик и источник сигнала имеет большое внутреннее сопротивление (т.е. представляет собой источник тока), то KI ОС≈(Rос+Rэ2)/Rэ2
1. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах
3. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах
4. Серебряно-цинковые источники тока
9. Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока
10. Приёмо-сдаточные испытания двигателей постоянного тока. Испытание электрической прочности изоляции
11. Определение экономической эффективности участка на переменном и постоянном токе
12. Разработка вторичного стабилизированного источника электропитания постоянного тока
13. Обмотки якорей машин постоянного тока
14. Система автоматического регулирования генератора постоянного тока
15. Измерение постоянных токов
16. Расчет тягового электромагнита постоянного тока
Прорезыватель "Pigeon" с 4 месяцев. 
Доска пробковая "Premium", деревянная рамка, 120x90. 
Мешок для обуви "Animal Planet. Бабочки", 41x33 см, розовый. 17. Уравнение постоянного поля ионных токов
18. конструкцию и механизмы амперметров постоянного и переменного тока
19. Проект комплектного тиристорного электропривода постоянного тока
20. Проектирование электродвигателя постоянного тока
21. Расчет параметров и режимов работы транзисторных каскадов усилителя низкой частоты
25. Электромеханические свойства привода с двигателями постоянного тока
26. Анализ сложных электрических цепей постоянного тока и однофазного переменного тока
27. Выбор и расчёт фильтр-устройства тяговой подстанции постоянного тока
28. Двигатель постоянного тока
29. Изучение устройства и принцип действия контакторов постоянного и переменного тока
30. Исследование нелинейных цепей постоянного тока
31. Исследование характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения
32. Проектирование электрической тяговой подстанции постоянного тока
Демонстрационные шахматы, магнитные. 
Фоторамка "Asti" (30х40 см). 
Свеча "Gardex Family" репеллентная от комаров. 33. Расчет катушки электромагнитного аппарата при постоянном и переменном токе
34. Расчет разветвленных цепей постоянного тока
35. Расчет электрической цепи постоянного тока
36. Расчёт коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности
37. Синхронные машины. Машины постоянного тока
41. Электрические цепи постоянного тока
42. Электромагнитный расчет проектируемого двигателя постоянного тока
44. Методы расчета электрических цепей постоянного тока
47. Физика звезд
48. Обзор методов и способов измерения физико-механических параметров рыбы
Шкатулка, 30x23.5x16 см (арт. 3668-RT-43). 
Термо ланч-бокс "Bento" (арт. TK 0049). 
Зеркальце карманное "Котик", 8x7 см. 49. Физико-географический очерк Тульской области
50. Физико-механические свойства мёрзлых грунтов
51. Правовой режим уставного капитала акционерного общества
52. Правовой режим земель, предоставленных для разработки недр
53. Международно-правовой режим международных проливов (Контрольная)
57. Форма государства (форма правления, форма государственного устройства, политический режим)
58. Прием на постоянное место работы
59. Несколько рефератов по культурологии
60. Реферат перевода с английского языка из книги “A History of England” by Keith Feiling
61. Готфрид Лейбниц - немецкий историк, математик, физик, юрист
62. Город Чита
63. Применение физики в криминалистических исследованиях
64. Субъект преступления ("подновлённая" версия реферата 6762)
Настольная игра "Пакля-Рвакля". 
Степлер пластиковый №24 "Debut", на 20 листов, черный. 
Набор цветных карандашей Trio, 18 цветов, утолщенные. 66. Дидактические функции проверки и учета знаний и умений, учащихся по физике
67. Домашние наблюдения и опыты учащихся по физике. Их организация
68. Комплексные задачи по физике
69. Физико-химические изменения, происходящие при приготовлении блюда "Борщ украинский с пампушками"
74. Генераторы переменного тока
75. Электрооптические методы измерения высоких напряжений и больших токов
77. Расчет апериодического каскада усилительного устройства
78. Автоматизация проектирования цифровых СБИС на базе матриц Вайнбергера и транзисторных матриц
80. Влияние гистерезиса и вихревых токов на ток катушки с ферромагнитным сердечником
Настольная игра "Много-Много", новая версия. 
Настольная игра "Живые картинки (Schau Mal)". 
Подгузники Merries (S), 4-8 кг, 24 штуки. 81. Несколько рефератов по Исламу
82. Физика
83. Предмет физика
85. Физика
89. Ответы на экзаменационные вопросы по физике: 9 класс
91. Лекции по физике за 3 семестр
92. Справочник по физике (Шпаргалка) (Лексикон)
93. Примерные экзаменационные билеты по физике (11 класс)
95. Лабораторные работы по физике
Сменная кассета "Барьер 7", для воды с повышенным содержанием железа, для всех типов фильтров "Барьер", 2. 
Дневник школьный "Розовая такса". 
Карандаши полимерные "Elios", 24 цвета. 97. Глобальная история Вселенной (физика)
98. Электрический ток в неметаллах
99. Шпаргалка по физике, 1 семестр, Механика
