Розробка методики повірки ватметра поглинаючої потужності М3-51

 
  

  Продовження таблиці 8.

    

1.Визначаємо сумарну інтенсивність відмов , за формулою: 

         , (19)

    
 

де:

  Ni – кількість елементів і – того типу.

   - const.

 

  2.Визначаємо середній час завантаження на відмову Тср. за формулою:

        Тср. = , (20)

де:

   - сумарна інтенсивність відмов.

  Тср =

  3.Визначаємо вірогідність безвідмовної роботи Р(t) за формулою: 

        P(t) = e^-  (21)

де:

  е – основа натурального логарифму.

  t – час , за який визначається вірогідність безвідмовної роботи. 

  

  

 

  

  

  

  

  

  4. Будуємо графік залежності вірогідності безвідмовної роботи від часу P(t) = f (t). 
 
 

  

    
 
 

  2.8.3.Електричний розрахунок каскаду спільний колектор.

  Для розрахунку каскаду спільний колектор вибираємо транзистор типу КТ312В

  

Рисунок 7. - Спільний колектор. Схема електрична принципова. 

Данні для розрахунку:

1.Напруга живлення = - 13В.

2.Амплітуда  напруги в навантаженні U_Н = 1,5В.

3.Амплітуда  струму в навантаженні Ін = 2мА.

4.Діапазон  частот F_H = 80Hz F_B =8 kHz.

5.Частотні спотворення M_H = M_B = 1.04.

6.Опір  джерела вхідного сигналу R_сигн. =150 Ом.

7.Опір  навантаження R_H = 150 Ом.

8.Ємність  навантаження Cн = 2000пФ.

  Послідовність розрахунку:

1.Вибираємо  опір такий , щоб не зменшити  Кu за умов R3=Re=(10….20)R4.

2.Розраховуємо Ie Ime ≈Imk = . (22)

3.Вибираємо струм колектора в точці покою Iko≈Ieo≈(2…4) Ime. (23)

4.Перевіряємо умову за довідником  Iko >Ikбо – довідникова величина.

5.Для  вибраного VT перевіряємо допустиму напругу Е<Uke max (24)

- довідникова величина.

6.Розраховуємо  напругу на R3 за постійним струмом UR3 = Ieo*R3≈Iko*R3.                               (25)

7.Розраховуємо напругу між колектором і емітером Uke = Е –UR3. (26)

8.Розраховуємо Іб за статичними параметрами Іб≈ ,  (27)

де:

h2.1e – коефіцієнт підсилення.

9.За  вхідною статичною характеристикою  знаходимо Uб. 

10.Розраховуємо  падіння напруги на R2 UR2 = Uбе + UR3.         (28)

11.Вибираємо  струм дільника Iд = (3…5) Iбо. (29)

12.Розраховуємо  R2 R2 = . (30)

13Розраховуємо падіння напруги на R1,UR1 = E –UR2. (31)

14.Проводимо повний розрахунок R1, R1 = . (32)

15.Розраховуємо опір дільника за змінним струмом R = .

(33)

16.Розраховуємо еквівалентний опір навантаження за змінним струмом Rекв.≈ .                        (34)

17.Розраховуємо Rвх. для VT в схемі спільний емітер

Rвх. = чб₁ + *(1+h2.1.ie) чб₁ = . (35)

18.Розраховуємо Кн, Кн =  (36)

19.Розраховуємо (уточнюємо) U на вході.

Um.вих = Uж.вих/Ku. (37)

20.Розраховуємо вхідний опір каскаду Rвх. cn = Rвх.се. +

+ Re зазмін.*(1+h2.1e). (38) 

21.Розраховуємо  Rвх. повторювача за змінним струмом Rвх.пов =

= . (39)

22.Перевіряємо  відповідність Rвх. повторювача і порівняємо його з розрахованими Rвх.пов.=5*R1>Rвх.пов.      (40)

23.Розраховуємо  Rвих. каскаду спільний колектор.

Rвих.ск. = Ге +   R1екв.=   , (41)

 де:

 Ге – опір емітерного переходу ≈ 50 – 25 Ом.

24.Розраховуємо  ВЧ спотворення за еквівалентною  схемою вихідного кола каскаду 

      Мвч = ² (42)

де:

Wвч. = 2Пfвч , Rвч.екв.=Rвих.ск + внутрішній опір VT підключаємо паралельно Rвч.екв. = Rвих.ск.+ Rчч. , Со – паразитна ємність вихідного кола.

25.Розраховуємо  розділовий С та берем його  з записом:

      С3 =  (43)

 

26.За  еквівалентною схемою вхідного  кола каскаду CK розраховуємо Свх.ск:

      Свх.ск. = + Ск , (44)

де:

  Wгр. = 2П fгр., де fгр. – гранична частота підсилення – довідникова величина.

  Ck – ємність конденсатору – довідникова величина.

27.Розраховуємо  ВЧ спотворення на вході каскаду:

      Mвч. = ² (45) 

28.Розраховуємо  Ср на вході каскаду:

      С≥  (46) 

 
 
 
 
 

Результати  машинного розрахунку:

1.R3 = 1200 3 ряду Є24 берем R3= 1,2 кОм.

2.Іе = 2,7*10^-3 А.

3.Іно = 3*10^-3А.

4.UR3 = 4.24В.

5.4K3 = 3.81В.

6.Ібо = 0,2*10^-3 А.

7.UR2 = 13,4В.

8.Ід = 9,3*10^-4 .

9. R2 = 7,1 кОм 3 ряду Е24 берем R2 = 7,5 кОм.

10. R1 = 2,9кОм 3 ряду Е24 берем R1 = 2,7 кОм.

11. 4R1 = 11,6 В.

12. Rд = 2005,7 Ом

13. Rекв. = 198,03Ом

14. Rвх. = 464,8 Ом

15.Кu = 0,93

16.Um вх. = 0,561 В.

17. Rвх. ск. = 5801,2 Ом.

18. Rвх. пов. = 2376 Ом.