Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Февраля 2013 в 22:40, курсовая работа
Цель курсовой работы состоит в закреплении знаний, полученных при изучении дисциплины «Электроника и схемотехника аналоговых устройств», в получении опыта разработки и расчета основных характеристик усилительных каскадов, в развитии навыков выполнения информационного поиска, пользования справочной литературой, определения параметров эквивалентных схем биполярных и полевых транзисторов, в создании разностороннего представления о конкретных электронных элементах.
Введение 3
Цель курсовой работы 4
Задание на курсовую работу 4
Паспортные данные транзистора МП 40 5
Электрические параметры 6
Предельные эксплуатационные данные 6
Исходные данные к заданию 7
Расчеты 9
Динамические характеристики усилительного каскада 11
Вывод 12
Литература 13
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Физико-технический факультет
Кафедра «Космическая техника и технологии»
Курсовая работа
«Расчет усилительного каскада
по схеме с общим эмиттером на транзисторе МП 40»
По дисциплине «Электроника и схемотехника
аналоговых устройств»
выполнил:
студент гр. РЭТ-22
Еркалин Е.А.
Вариант №3
проверил:
к.т.н., доцент
Бурамбаева Н.А.
Подпись________________
г. Астана
2012
Содержание
Введение 3
Цель курсовой работы 4
Задание на курсовую работу 4
Паспортные данные транзистора МП 40 5
Электрические параметры 6
Предельные эксплуатационные данные 6
Исходные данные к заданию 7
Расчеты 9
Динамические характеристики усилительного каскада 11
Вывод 12
Литература 13
Усилителем называется устройство, увеличивающее мощность входного сигнала за счет энергии источника питания. Маломощный входной сигнал лишь управляет передачей энергии источника питания в нагрузку усилителя.
Классификацию усилителей можно проводить по различным признакам:
Основными параметрами усилителя являются:
В качестве усилительного элемента испульзуются чаще всего транзисторы. Три схемы включения транзисторов: общим эмиттером (ОЭ), с общей базой (ОБ) и с общим коллектором (ОК). Конечно, физические процессы, происходящие в транзисторе, не зависят от схемы его включения, в частности сохраняются соотношения между токами эмиттера, базы и коллектора. Однако характеристики и параметры транзистора зависят от схемы его включения.
В схеме с общей базой:
В схеме с общим коллектором:
Схема с общим эмиттером получила большее распространение, так как имеет:
Цель курсовой работы состоит в закреплении знаний, полученных при изучении дисциплины «Электроника и схемотехника аналоговых устройств», в получении опыта разработки и расчета основных характеристик усилительных каскадов, в развитии навыков выполнения информационного поиска, пользования справочной литературой, определения параметров эквивалентных схем биполярных и полевых транзисторов, в создании разностороннего представления о конкретных электронных элементах.
В ходе выполнения курсовой работы необходимо
для заданного типа транзистора
выписать паспортные параметры и
статические характеристики, в соответствии
со схемой включения и величинами
элементов схемы усилительного
каскада выбрать положение
МП 40 – это
транзисторы германиевые
Предназначены для усиления сигналов низкой частоты.
Выпускаются в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Обозначение типа приводится на боковой поверхности корпуса.
Масса транзистора не более 2 г.
Iko = 1мА;
Ukэо = 5 В;
Uэо = 2,2 В;
h11э = 900 Ом;
h12э = 8*10-6;
h21э = 30
h22э = 60*10-6 См;
Rk = 3*103 Ом;
fн = 30 Гц;
Pkmax = 0,15 Вт;
Rн = Rвх.
Структурная
схема каскада с общим
Пояснение:
Iбo – начальный ток коллектора (в режиме покоя каскада1).
Iko – начальный ток коллектора.
Rэ – резистор на эмиттерной цепи (пропускает постоянную составляющую сигнала).
Сэ – емкость на эмиттерной цепи (пропускает переменную составляющую сигнала). Вместе с Rэ образуют эмиттерную схему термостабилизации.
Uэо – напряжение на эмиттерном резисторе Rэ; Uэо = Rэ*( Iko+ Iбo).
R1 и R2 – образуют делитель напряжения, для задания и фиксирования начального тока базы. Вместе с Rэ образуют обратную отрицательную связь (ООС).
Ср1 и Ср2 – разделительные конденсаторы, пропускают переменную составляющую сигнала и разделяющие каскады по постоянному току.
Ек – напряжение питания.
h11э – входное сопротивление транзистора для переменной составляющей тока при коротко замкнутой выходной цепи.
h12э – коэффициент обратной передачи по напряжению при разомкнутой входной цепи по переменному току.
h21э (β) – коэффициент передачи переменного тока при коротком замыкании выходной цепи.
h22э – выходная проводимость при разомкнутой входной цепи по переменному току.
fн – нижняя граничная частота полосы пропускания усилителя.
Pkmax – максимально допустимая рассеиваемая мощность на Rk.
Uko = Iko * Rk = 10-3 *3*103 =3 B.
Iбo = Iko/ h21э = 10-3/30 = 0,033 мА.
Iд = 7* Iбo = 0,23 мА.
Ек = Ukэо+ Uko + Uэо = 5+3+2,2 =10,2 В.
U2 = Uэо + Uбэо , Uбэо для германиевых транзисторов 0,1 -0,2.
U2 = 2,2 +0,2 =2,4 В.
U1 = Ек - U2 = 10,2 -2,7= 7,8 В.
R2 = U2/ Iд = 2,4 / 0,23мА =10,43 кОм. Принимаем R2= 11кОм.
R1 = U1 / (Iд+ Iбo) = 7,8/(0,23 мА +0,033 мА) =30 кОм.
Rн= =813 Ом.
= Uэо/ (Iko+ Iбo) =2,2/(10-3+0,033*10-3) = 2,13 кОм.
Берем = 2,2 кОм
Сэ>
rэ= 2h12э/h22э=2*8*10-3/60*10-6=
Сэ=1/2*3,14*30*267=19,8 мкФ. Принимаем емкость равную 20 мкФ.
Ср1 = Ср2= = 1/2*3.14*30*813=6.53 мкФ
Берем емкости по 6.8 мкФ.
1/ =1/Rk + 1/Rн + 1/Rвых, где Rвых= 1/h22э.
1/ = 1,62*10-3 См.
= 617 Ом.
.
Рк= Iko* Ukэо=5*10-3= 0,005 Вт.
По условию Pkmax = 0,15 Вт, следовательно Рк < Pkmax.
Ответы:
R1=30 кОм;
R2= 12кОм;
= 2.2 кОм;
Rн= =813 Ом;
Ср1 = Ср2= 6.8 мкФ;
.
Находим нагрузочную прямую и рабочую точку транзистора.
Для этого вычисляем:
Точку . Точка А соответствует режиму насыщения транзистора. В этом режиме транзистор полностью открыт и протекающий ток равен максимальному значению .
Точку В=Ek, при . Точка В соответствует режиму отсечки, при котором транзистор заперт и ток его близок к нулю.
Находим рабочую точку С, соответствующая активному режиму, способному обеспечить нормальное усиление. С лежит примерно посередине между точками А и В.
Выходная характеристика начерчена в Приложении 1 на миллиметровой бумаге.
Результатом выполнения данной курсовой работы является расчет основных характеристик усилительного каскада, выполненного на биполярном транзисторе.
Рассмотренный в работе усилительный каскад обладает не высоким коэффициентом усиления по напряжению Ku=20.6, что позволяет использовать такие каскады, например, в средней мощности усилителях.
Наибольшие трудности для меня
вызвало определение
Наиболее полезно для меня как результат выполнения данной курсовой работы является закрепление знаний, полученных при изучении дисциплины «Электроника и схемотехника аналоговых устройств 2», а также получение опыта разработки и расчета основных характеристик усилительных каскадов.
Данная курсовая работа помогла более полно разобраться в методике расчета усилительных каскадов, которая будет полезна в моей будущей инженерной деятельности.
Информация о работе Расчет усилительного каскада по схеме с общим эмиттером на транзисторе МП 40