регистрация / вход

Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром и транзисторного усилителя

МАТИ - Российский Государственный Авиационный Технологический Университет им. К. Э. Циолковского Кафедра “Микропроцессорные системы, электроника и электротехника”

МАТИ - Российский Государственный Авиационный Технологический

Университет им. К. Э. Циолковского

Кафедра “Микропроцессорные системы, электроника и электротехника”

Курсовая работа

“Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром и транзисторного усилителя”

по дисциплине “Схемотехника”

Группа: 6ПВК-II-28

Студент: Гаврилин Дмитрий

Вариант: А-4

Выполнил “ “ 199 г.

Сдано на кафедру “ “ 199 г.

Проверил “ “ 199 г.

Группа: 6ПВК-II-28

Студент: Гаврилин Дмитрий

Вариант: А-4

1.1 Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром.

1.2 Расчётная схема согласно варианту:

1.3 Исходные данные согласно варианту:

Примечание: Uнср - среднее напряжение на нагрузке; Iнср - средний ток через нагрузку; qф - коэффициент пульсации выпрямителя с фильтром.

Значения коэффициентов расчета электрических величин.

Коэффициенты расчета

Вид выпрямителя

К1

К2

К3

К4

m

q

Двухполупериодный

1.57

1.57

1.10

0.80

2.00

0.67

Примечание. К1 - коэффициент расчета Uд max ; К2 - коэффициент расчета Iд max ; К3 - коэффициент расчета U2 ; К4 - коэффициент расчета Pp ; m - номер основной гармоники (гармоники наинизшей частоты) выпрямленного тока; q - коэффициент пульсации выпрямителя без фильтра.

1.4 Расчёт сопротивления нагрузки RН и средней мощности P н , выделяемой на нагрузке.

1. 5 Расчёт максимального обратного напряжения на диоде U д max и максимального прямого тока через диод I д max .

1. 6 Расчёт действующих значений напряжений на первичной U1 и вторичной U2 обмотках трансформатора, коэффициента трансформации по напряжению n U , потребляемой мощности трансформатора Pp .

1. 7 Расчёт коэффициента фильтрации S кф и ёмкости фильтра Сф .

1. 8 Расчёт постоянной времени t ф переходного процесса в фильтре

1.9 Выбор полупроводникового диода по результатам расчета.

В соответствии с полученными результатами был выбран выпрямительный диод (кремниевый) из «Справочника по электронике»

Ток, мА

Напряжение, В

Тип выпрямительного диода

максимальный средний выпрямительный Iвп.ср. ma , мА

постоянный обратный ток Iорб , мА

максимальное постоянное обратное Uобр. max , В

постоянное прямое Uпр , В

Диапазон рабочих температур

КД202А

5*103

0.8

35

0.9

-60 ¸ +130

1.10 Графики работы выпрямителя с фильтром по расчётным данным в масштабе.

Группа: 6ПВК-II-28

Студент: Гаврилин Дмитрий

Вариант: А-4

2.1 Расчёт транзисторного усилителя

2.2 Расчётная схема транзисторного усилителя .

На схеме обозначены:

Uп - постоянное напряжение питания усилителя;

Rк - резистор в цепи коллектора;

Rэ - резистор в цени обратной отрицательной связи по току;

Cэ - конденсатор, шунтирующий резистор Rэ по переменному ток;

RБ1 ,RБ2 - резисторы делителя напряжения а цепи базы;

CР1 ,CР2 - разделительные конденсаторы в цепях входного и выходного сигналов, соответственно;

Rн - резистор нагрузки;

Eвх - действующее значение ЭДС источника входного сигнала;

Uвх - действующее входное синусоидальное напряжение (входной сигнал);

Uвых - действующее выходное синусоидальное напряжение (выходной сигнал);

iк - ток коллектора;

iБ - ток базы;

iЭ - ток эмиттера;

iн - ток нагрузки.

2.3 Исходные данные для расчёта согласно варианту.

Uп = 20 В (напряжение питания), ¦В = 3. 104 Гц (высшая частота полосы частот усиливаемого сигнала) , I км = 0.03 А; Евх =0.01 в;

R н = 800 Ом

2.4 Предварительный выбор транзистора по таблице 6.

Используются неравенства

Iкм < I’ км ; Uп < U’ кэм ; ¦в < ¦ гр

(где Iкм - максимальный ток коллектора транзистора; Uп - постоянное напряжение питания усилителя; ¦в - верхняя рабочая частота усилителя.)

Так как для транзистора КТ-801 , который имеет параметры

I’ км = 2 ; U’ кэм =60 ; ¦ гр =107 , неравенства выполняются , то

выбираем транзистор КТ-801 (0.03 < 2; 20 < 60; 3 . 104 < 107)

Значения параметров транзистора

(справочные данные)

Тип

I’км ,

А

U’кэм ,

В

P’км ,

Вт

¦r ,

Гц

h11 ,

Ом

h21 ,

-

h12 ,

-

h22 ,

См

5

КТ801

2.00

60

5.00

107

100

60

0.005

10-1

2. 5 Расчет параметров режима покоя

а) Коллекторный ток покоя;

Iкп = 0.5 Iкм = 0.5 . 0.03 = 0.015 А

б) Ток покоя базы

где h 21 - коэффициент усиления по току из таблицы 6.

в) Ток покоя эмиттера;

IЭП = IКП + IБП = 0.015 + 0.00025 = 0.01525 А

г) Напряжение покоя эмиттера (эмиттер - масса);

UЭП = (0.1 ¸ 0.2) / UП = 0.2 / UП = 0.2 / 20 = 0.01 В

д) Напряжение покоя коллектора - эмиттера;

UКЭП =0.5*UП - UЭП =10-0.01=9.99 В

е) Мощность, выделяемая на транзисторе в режиме покоя(мощность рассеяния);

PТП =UКЭП *IКП =9.99*0.015=0.149 Вт

2. 6 Расчёт цепи R Э , СЭ обратной отрицательной связи по постоянному току;

а) Расчёт Rэ (сопротивление резистора в цепи обратной отрицательной связи)

б) Расчёт Сэ (емкость конденсатора в цепи обратной отрицательной связи)

2.7 Проверка правильности выбора трансформатора по мощности рассеяния, используя неравенство PТП < P КМ ( где P КM = 5 Вт из таблицы 6 для транзистора КТ-801, а P ТП = 0. 1 49 из расчетов)

0. 1 49< 5 .00

неравенство выполняется следовательно транзистор выбран правильно .

2.8 Расчёт сопротивления RK в цепи коллектора .

2.9 Расчёт сопротивлений R Б1 , R Б2 делителя напряжения в цепи базы и напряжения смещения U БЭП

Rб1 = h21 . RК = 60 . 1300= 78000 = 78 кОм

Rб2 » 0.25 . Rб1 = 0.25 . 78000 = 19.5 кОм

Напряжение смещения на базе

UБЭП = URБ1 - UЭП = 4 - 0.01 = 3.99 В

2.10 Расчёт коэффициентов усиления усилителя .

а) По напряжению

где , h21 =60 - коэффициент усиления по току транзистора

h11 =100 - входное сопротивление транзистора

h22 =10-1 - выходная проводимость транзистора из таблицы 6.

б) По току

K i = h21 = 60

в) По мощности

2.11 Расчёт входного R ВХ и выходного R ВЫХ сопротивлений усилителя

Ом

2.12 Расчёт выходного напряжения

2.13 Построение входной , выходной

и переходной характеристик в масштабе

2.14 Построение в масштабе временных графиков процесса усиления с использование исходных и расчетных данных и характеристик, построенных в п. 2 .10.

При этом

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ [можно без регистрации]

Ваше имя:

Комментарий