WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Генератор трикутних напруг - Курсова робота

Генератор трикутних напруг - Курсова робота

Виберемо активний елемент підсилювача потужності спираючись на наступні дані:

Оскільки коефіцієнти підсилення транзисторів VT2 та VT3 Кпр=25дб=300,

то :

Рвх=, (17)

Рвх , , Ікмах =.

Заданим параметрам відповідає транзистор n-p-n КТ3107А

Основні параметри транзисторів:

КТ3107А:

=300(мВт) – максимальна колекторна потужність.

=100(мА) – максимальний колекторний струм.

=380/800 – коефіцієнт підсилення.

=200(МГц) - гранична частота, T=-60...+125С – робоча температура.

2.6 Попередній розрахунок первинного перетворювача

Для первинного перетворювача в даному випадку – інтегратора, виберемо такий операційний підсилювач:

Нехай Uвх=5(В), тоді =(1,2...1,4) Uвих =(6..7)(В).

Задамося =(В).

К574УД2Б

Основні параметри:

(нА) вхідний струм

(В) максимальна вихідна напруга

(Ом) вихідний опір

(МГц) гранична частота

Розрахуємо діапазони зміни Rx для для зміни амплітуди імпульсу на виході первинного перетворювача.

Наведемо можливі межі напруг:

(В),

(В),

Розрахуємо динамічний діапазон.

D= , D=.

Оскільки заданий діапазон є більшим за 10, то виконаємо його розбиття на під діапазони:

D= , D==2,

D=, D==5.

D=, D==10.

2.7 Розробка детальної структури схеми

Детальна структура схеми представлена на рисунку 2.7.

Рисунок 2.7 – Детальна структурна схема

На рисунку 2.7 – детальна структурна схема, в якій:

АМВ – автоколивальний мультивібратор, використовується для того, щоб сформувати прямокутні імпульси з напругою 5(В). Використовується в подальшому для формування трикутної напруги на виході.

П –перетворювач, призначений для перетворення прямокутної напруги в трикутну. В якості перетворювача використовується інтегратор на ОП моделі К574УД2Б.

ПН – підсилювач напруги, призначений для підсилення величини вихідного сигналу по напрузі до 10(В). Таким чином на виході даного каскаду отримуємо напругу 0...10(В).

ПП – підсилювач потужності, використовується для забезпечення потужності на навантаженні. Оснований на БТ КТ802А і КТ 805А P.

Закінчивши попередню розробку структурної схеми, маємо схему, розбиту на декілька каскадів, внаслідок чого, для кожного з каскадів зроблений попередній розрахунок. Тобто визначені динамічні діапазони, коефіцієнти підсилення, максимальні значення струмів, напруг,

потужностей, вибрані згідно розрахункам операційні підсилювачі, транзистори.

Принцип роботи перетворювача заключається у наступному. АМВ проводить генерацію імпульсів з напругою 5(В). Згенеровані імпульси потрапляють інтегратор, на виході якого формуються трикутні імпульси, тривалість яких може формуватись за допомогою змінних резисторів. Дана напруга є досить низькою і виникає необхідність її підсилення по напрузі та стабілізації та підсилення по потужності, саме тому у схемі і використовуємо підсилювачі напруги та потужності.

3 Електричні розрахунки

3.1 Електричний розрахунок підсилювача потужності

Електричний розрахунок виконуємо за допомогою електричної принципової схеми , яка зображена на (рисунку 3.1).

Рисунок 3.1 – Схема ПП електрична принципова

Вхідні дані:

Транзистори КТ802А і КТ 805А.

=60(Вт)

=10(А)

=40(В)

Uмах =10(В)

Рвх=300(мВт)

Рвих=80(Вт)

Оберемо напругу живлення

З вихідних характеристик транзисторів:

при

З вхідних характеристик:

при та ,

Задамося ,

,

тому

;

Проведемо розрахунок опорів вхідного подільника R18 R16

(18) (19)

Оберемо стандартні опори:

R9 С2-23-10Ом, Р=0,125Вт, 1%

R10 С2-23-10Ом, Р=0,125Вт, 1%

Розрахуємо вхідний опір цього каскаду:

(20)

Ом – додатковий опір.

R11 С2-23-100Ом, Р=0,125Вт, 1%

3.2 Розрахунок підсилювача напруги

На рисунку 3.2 зображена схема ПН електрична принципова.

Рисунок 3.2 – Схема ПН електрична принципова

Вхідні дані:

Транзистор КТ3107А

=300(мВт)

=100(мА)

=45(В)

Оберемо напругу живлення

.

Задаємося .

Обираємо з вихідної характеристики транзистора:

, при .

З вхідних характеристик:

при .

Задамося .

Розрахуємо R7:

(21)

R7 С2-23-1кОм, Р=0,125Вт, 1%

Розрахуємо R9 :

,

(22)

R8 С2-23-100Ом, Р=0,125Вт, 1%

тому ,

.

Проведемо розрахунок опорів вхідного подільника R5 R6

(23)

(24)

R5 С2-23-2,2кОм, Р=0,125Вт, 1%

R6 С2-23-22кОм, Р=0,125Вт, 1%

Розрахуємо вхідний опір цього каскаду:

(25)

Проведемо розрахунок конденсаторів.

- розділові конденсатори.

- блокувальний конденсатор.

; (26)

; (27)

(28)

К21-7-2мкФ ,10%

Аналогічно розрахуємо

(29)

КМ6М47-360нФ ,20%

3.3 Електричний розрахунок первинного перетворювача

Проведемо розрахунок первинного перетворювача за допомогою схеми електричної принципової первинного перетворювача (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Схема первинного перетворювача електрична принципова

Проведемо розрахунок опорів інтегратора, тобто ОП з який інтегрує на виході. Такий інтегратор повинен формувати трикутні напруги на виході схеми.

Визначимо напругу живлення за заданою амплітудою вихідних імпульсів:

=(1,2...1,4), (30)

=12 (В).

Оскільки даний каскад повинен лише формувати трикутні імпульси, а не підсилювати сигнал по напрузі, то виберемо номінали елементів так, щоб коефіцієнт підсилення по напрузі даного каскаду

, (31)

Оскільки , тоді

,

Задавшись =1кОм, знаючи межі, в яких змінюється опір проведемо розрахунок ємності конденсатора.

Таким чином задавшись R4 =1(кОм) проведено вибір усіх елементів

схеми.

R4 С2-23-1кОм, Р=0,125Вт, 1%

К21-7-2мкФ ,10%

Тоді значення опору R4 буде приймати значення

(кОм) ,

(Ом),

(Ом) ,

Виберемо, значення опорів:

С2-23-10кОм, Р=0,125Вт, 1%

С2-23-5кОм, Р=0,125Вт, 1%

С2-23-100Ом, Р=0,125Вт, 1%

3.4 Електричний розрахунок АМВ

На рисунку 3.5 зображена схема АМВ електрична принципова.

Рисунок 3.5 – Схема АМВ електрична принципова

Розрахуємо опір.

Вхідні данні:

Частота модуляції fmax= 100(кГц)

Umax=5(В)

Визначимо напругу живлення за заданою амплітудою вихідних імпульсів:

=(1,2...1,4)=6...7(В).

Оберемо =12(В).

Оскільки частота f = 100(кГц), задавшись ємністю конденсатора С1=1000(пФ) розрахуємо значення резистора R1:

(36)

R1 С2-23-7,1 кОм, Р=0,125Вт,

А також конденсатор:

С1 КМ6М47-1000пФ ,20%

Знаючи, які значення опорів приймають в діапазонах опір визначимо коефіцієнт підсилення по напрузі для формування прямокутних імпульсів. Задамося опором R3 =1(кОм)

R3 С2-23-1Ом, Р=0,125Вт, 1%

(кОм) ,

(кОм),

(кОм) ,

Проведемо розрахунок опорів ,,:

С2-23-10кОм, Р=0,125Вт, 1%

С2-23-4кОм, Р=0,125Вт, 1%

С2-23-1Ом, Р=0,125Вт, 1%

4. Моделювання одного з вузлів

Проведемо моделювання одного з вузлів перетворювача з метою впевнитись у його працездатності. Проведемо моделювання автоколивального мультивібратора (рисунок 4.1). Підставимо всі обрані вище номінали.

Рисунок 4.1 – Автоколивальний мультивібратор

Рисунок 4.1 – Амплітуда вихідної напруги

Висновки

В даному курсовому проекті докладно були описані головна мета, основне призначення та області застосування генератора трикутних напруг. Також була розглянута поетапна розробка та розрахунок кожного з елементів схеми, приведені структурні схеми окремих каскадів.

В результаті проведених розрахунків була розроблена структура перетворювача, проведено розрахунок опорів та ємностей, ОП та транзисторів, підібрані елементи та їх номінали, проведено моделювання одного з вузлів схеми електричної принципової, визначені метрологічні характеристики і вирахувано, що похибка перетворення не перевищує 1%.

Графічна частина містить схему електричну принципову, створену згідно стандартів.

Література

  1. Терещук Р.М. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства.- Киев: Наук.думка, 1988.- 800с.

  2. Степененко И.П. Основи мікроелектроніки.- М.: Сов. Радио, 1980 - 456 с.

  3. Харовіц П. Н. Мистецтво схемотехніки.- М.: Мир. 1986. – 55 с.

  4. Довідник. Вживання інтегральних мікросхем в електронній обчислювальній техніці.- М.: Радіо і зв'язок, 1987. –400 с.

  5. Наумов Ю.Е. Інтегральні схеми.- М.:Сов.радио, 1970. –112 с.

  6. Никитин В.А. Книга начинающего радиолюбителя.–М.: Патриот, 1991.-464с.

7. Бокуняев А.А. Справочная книга радиолюбителя-конструктора.-М.: Радио и связь,1990. – 624 с.

Додаток А

Генератор трикутних напруг. Схема електрична принципова

Loading...

 
 

Цікаве