WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

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

ГоловнаТехнічні науки → Підсилювач вертикального відхилення осцилографа - Курсова робота

Підсилювач вертикального відхилення осцилографа - Курсова робота

Де – час зросту, або спаду вихідного імпульсу.

Оскільки не задано, то його можна прийняти в межах:

Або

Отже отримаємо

2.3.4 Вибираємо напругу живлення кінцевого каскаду

Отже Еж = 240 В.

2.3.5 Вибираємо транзистор за такими показниками

Заданим параметрам відповідає транзистор КТ611Б, його параметри наведені у таблиці 1

Таблиця 1. Параметри транзистора.

Тип

Pкmax,Вт

Ікmax, мA

Uкеmax, B

h21e

min/max

fгр, МГц

Uкенас,B

Ік, ,мА

T, oC

КТ611Б

NPN

3

100

180

30/120

60

8

20

-60...+125

Другий транзистор підсилювача потужності ідентичний з наведеним у попередній таблиці.

2.4 Розробка підсилювача напруги. Вибір типу ОП

З даних, наведених в технічному завданні отримаємо, що

Тоді

Отже частота одиничного підсилення:

Використання ОП з такою високою частотою f1 недоцільне через складність виготовлення і великі матеріальні затрати, тому в даній схемі використаємо три ОП, для яких визначимо коефіцієнти підсилення.

Оскільки ,

то

Для визначених характеристик, з довідника, вибираємо тип ОП. Дані занесемо до таблиці 2.

Таблиця 2. Параметри ОП

Uст, мВ

Кп U,

Iвх, мкА

f1, МГц

VUвихВ/мкс

Н14209Д1

5

18

350

10

110

280

Враховуючи вибрані вище транзистори та ОП детальна структура прийме вигляд:

Рисунок 2.2 Детальна структура ВП.

Вхідний дільник – дає можливість ділити вхідний сигнал в відношеннях 1:1, 1:10, 1:50. Інакше його ще називають атенюатор.

Підсилювач напруги – забезпечує великий коефіцієнт підсилення при мінімальних спотвореннях.

Фазоінвертор – забезпечує на виході однакові по модулю і різні по фазі напруги.

Кінцевий каскад – забезпечує підсилення потужності сигналу для ефективним управлінням навантаженням. Так як він вносить в сигнал мінімальні спотворення, то коефіцієнт підсилення цього каскаду вибирають невеликим, у деяких випадках, наближено, рівним одиниці.

3. Електричні розрахунки

3.1 Розрахунок вхідного подільника

Вхідні дані. Коефіцієнти ділення: ,, .

(мВ).

Рисунок 3.1 Схема вхідного дільника.

Де S – ключ, який встановлюється в одне з трьох положень, тим самим змінюючи коефіцієнт ділення.

Задамося

(коефіцієнт ділення 1:10)

(коефіцієнт ділення 1:10)

Умова дільника:

Тоді значення опорів можна знайти по таких формулах:

Підставляючи у задані вище формули отримаємо

;

Далі розрахуємо номінали ємностей.

Нехай

Тоді

Резистори і конденсатори для даного каскаду вибираємо такі:

R2 = С2-23-0.125-11кОм, 1%

С2 = К50 – 18 – 50В – 2нФ

R3 = С2-23-0.125-2кОм, 1%

С3 = К50 – 18 – 50В – 11нФ.

    1. Розрахунок підсилювача напруги

Рисунок 3.2 Схема підсилювача напруги.

Оскільки всі каскади (DA1, DA2, DA3) однакові та побудовані на К140УД6, то розрахунки будемо проводити для одного каскаду.

Коефіцієнт підсилення розраховується по формулі:

Візьмемо коефіцієнти підсилення DA1, DA2, DA3 К = 22

Виберемо

Тоді

Підставляючи значення отримаємо, що

Верхня гранична частота fв = 110 МГц.

Тоді визначимо нижню граничну частоту при С4 = 1мкФ.

Параметри всього ПН

К = К1 К2 К3

Тоді

К = 10164

3.3 Розрахунок кінцевого каскаду

Рисунок 3.3. Схема підсилювача потужності.

Принципова схема кінцевого каскаду зображена на рис 3.3

Оскільки у нас симетричне навантаження то будемо вести розрахунки на одне плече ,відповідно резистори R13=R20 , R14=R21 , R15=R19 , R16=R18.

Задамо струм спокою

Iко = (0.05....0.1) Ікм = 10 (мА)

Uко = 88 В

Визначимо максимальне значення струму:

Імах = Іко + Ікм < Ікдоп

Визначимо максимальний базовий струм:

Визначимо початковий базовий струм:

Тоді = 630 (мВ)

Задамося струмом подільника, що дорівнює:

Оскільки = 3.3 мA, тоді нехай Іп = 35 мА.

Звідки можна знайти:

Задамося Rд = (10...20)Rн – оскільки Rд не повинен шунтувати опір навантаження. Він призначений для захисту вихідного каскаду при розриві навантаження.

Тоді отримуємо

Rд = 100 (кОм).

Визначимо вхідний опір каскаду:

Оскільки Іко = 2Ік, то нехай І0 = 2Ік = 24 (мА).

,

де .

Тоді

Виберемо С12, при умові, що X12<

Оскільки , то задамося X12 = 2 (кОм). Тоді

Знайдемо R15.

Нехай .

Тоді напруга, що проходить через цей опір Uке=85 (В). Отже:

Далі виберемо стандартні номінали опорів.

R13 С2-29-0.125-18 Ом, 1%

R14 С2-29-0.125-3.41 кОм, 1%

R15 С2-29-0.125-7 кОм, 1%

R16 С2-23-0.125-100 кОм, 1%

R17 С2-29-0.125-10 кОм, 1%

R18 С2-23-0.125-100 кОм, 1%

R19 С2-29-0.125-7 кОм, 1%

  1. Моделювання підсилювача потужності

Проведемо моделювання підсилювача потужності за допомогою програмного пакету Electronics Workbench 5.12.

До підсилювача потужності підключено генератор, осцилограф та плотер. На рис. наведено вигляд схеми у вікні програми Electronics Workbench 5.12.

Рисунок 4.1 Схема ПП.

Встановимо частоту сигналу на генераторі, наприклад 50 Гц.

Рисунок 4.2 Вигляд генератора у програмі Electronics Workbench 5.12.

Сигнал на осцилографі буде мати вигляд:

Рисунок 4.3 Осцилограф

Встановивши у вікні властивостей плотера частотний діапазон, вказаний у ТЗ (0...5МГц) побачимо графік залежності вихідної напруги від частоти:

Рисунок 4.4 Графік залежності вихідної напруги від частоти для діапазону частот від 1кГц до 10МГц

Отже, як видно з показів осцилографа вхід, на який ми подаємо сигнал відсікає від'ємну складову.

Отже, цей вхід призначений для додатних імпульсів. Провівши аналогічне моделювання для іншого входу прийдемо до висновку, що він пропускає лише від'ємні складові.

Висновки

В даному курсовому проекті був спроектований електронний підсилювач, який дозволяє підсилювати змінну напругу.

Розроблений підсилювач вертикального відхилення осцилографа – прилад, який призначений для підсилення слабких сигналів, що надходять з осцилографа. Проведені розрахунки для деяких каскадів. Приведена детальна структура.

У розділі „Вступ" наведено класифікацію даного приладу та показано схему підсилювача.

У розділі „Розробка структурної схеми" розроблена загальна структура вимірювального перетворювача, проведені попередні розрахунки для підсилювача напруги і для кінцевого каскаду. У ньому також були вибрані транзистори та операційні підсилювачі.

В „Електричних розрахунках" були розраховані номінали елементів кінцевого каскаду, вхідного дільника та підсилювача напруги.

У розділі „Моделювання підсилювача потужності" проведене моделювання кінцевого каскаду, тобто підсилювача потужності, за допомогою програмного пакету Electronics Workbench 5.12.

Література:

1. Б.С. Гершунский „Справочник по расчету электронных схем". 239 ст. 1983р.

2. И.П. Жеребцов „Основы электроники". 352 ст. 1989р.

3. В.Ю. Лавриненко „Справочник по полупроводниковым приборам – 10-е издание ". 1984р.

4. В.Ю. Лавриненко „Справочник по полупроводниковым приборам – 8-е издание ". 1977р.

5. Д.В. Игумнов, Г.П. Костюнина - "Полупроводниковые устройства непрерывного действия " - М: "Радио и связь", 1990г.

6. В.П. Бабенко, Г.И. Изъюрова - "Основы радиоэлектроники". Пособие по курсовому проектированию - М: МИРЭА, 1985г.

7. Н.Н. Горюнов - "Полупроводниковые приборы: транзисторы" Справочник - М: "Энергоатомиздат", 1985г.

Loading...

 
 

Цікаве