Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Расчет возможного ухода рабочего тока.



 

Следующая система уравнений описывает всю последовательность расчёта возможного ухода рабочего тока:

Отсюда получаем Это значение меньше, чем рассчитанное в пункте 2.2 => теоретический расчёт был верен.

Графический расчет рабочего режима.

Рис. 7 Определение на выходных характеристиках

Рис. 8 Определение и по нагрузочной прямой на входных характеристиках

Рис. 9 Определение и по нагрузочной прямой на входных характеристиках

;

Графический расчёт рабочего режима подтверждает правильность выбора рабочей точки в п. 2. 2

Определение параметров малосигнальной схемы замещения транзистора.

По ВАХ определим малосигнальные h-параметры:

Рис. 10 Определение h-параметров по выходной характеристике

Рис. 11 Определение h-параметров по входной характеристике

Определение основных параметров каскада

Рис. 12 Схема замещения усилительного каскада по переменному току

, Ke0 = KuХХ , , , RВЫХ ≈ RК, , можно записать:

= .

Находим, что

Округлим их до значений из ряда Е24:

Найдем коэффициент усиления напряжения, входное и выходное сопротивление вновь, по выше приведённым формулам, из-за уточнения значения

Полученный коэффициент усиления превосходит минимальный коэффициент усиления, заданный в условии, что соответствует техническому заданию.

 

Расчет конденсаторов

Произведем расчет емкостей разделительных и шунтирующего конденсаторов.

0.32 мс

 

Примем:

0.96 мс

Тогда получаем:

нФ

Округлим до соответствующих значений из рядов Е12 и Е6

Проверим, превысит ли значение верхней границы полосы пропускания значение, требуемое по условию .

Отсюда получим

Как мы видим, получившаяся частота много больше заданной по условию, следовательно, расчет произведен, верно.

Перечень элементов (спецификация)

Поз. Название Кол-во Примечание
         
    Резисторы    
         
R1 С2-23-0, 125Вт-53кОм  5 %  
R2 С2-23-0, 125Вт-13кОм  5 %  
Rэ1 С2-23-0, 125Вт-100Ом ± 5 %  
Rэ2 С2-23-0, 125Вт-390Ом ± 5 %    
Rk С2-23-0, 125Вт-1.7кОм ± 5 %  
         
    Конденсаторы    
         
Ср1 К53-4 5, 6мкФ х 6.3В ±20%  
Ср2 К53-4 4, 7мкФ х 6.3В ±20%  
Сe К53-69 200мкФ х 4В ±20%    
    Транзисторы    
         
VT 2N2604  
         
    Источники питания    
         
V1 BP5041A-12В-100мА-1.2Вт  
         

 

Моделирование усилительного каскада на ЭВМ

При помощи программы Design Lab будем моделировать усилительный каскад на ЭВМ.

Схема моделирования

Рис. 13 Схема моделирования

Статический анализ схемы

Рис. 14 Анализ схемы по постоянному току

Ручной расчет Расчет на ЭВМ
Ik, мА 11.36 мА 11.10мА
Uкэ, В 9.2В 9.875 В
Iб, мА 0.16мА 0.148мА

Как видно, результаты ручного расчета примерно совпадают с результатами расчета на ЭВМ.

Частотные характеристики усилителя

Частотная характеристика и определение границ пропускания

Снимем частотную характеристику усилителя и определим границы полосы пропускания:

Рис. 15 Амплитудно-частотная характеристика усилителя

Kuxx, дБ fn, Гц fв, кГц
28.247

Определение входного сопротивления

Рис. 16 Зависимость входного сопротивления от частоты

Ручной Расчет Эксперимент
Rвх, Ом

Определение выходного сопротивления каскада

Рис. 17 Семейство амплитудно-частотных характеристик

R, Ом
Ku 6.8 8.3 8.9 9.3 9.5 9.7 9.8 9.9

Рис. 18 Зависимость коэффициента усиления от сопротивления нагрузки

Выходное сопротивление найдём по следующей формуле:

  Ручной расчет Эксперимент
Rвых, Ом

4.4. Амплитудная характеристика усилителя

Подадим на вход синусоидальный сигнал с частотой f=1кГц и амплитудой Um=100мВ.

Рис. 19 Сравнение входного и выходного сигналов

Определим коэффициент усиления Кг и сравним с расчетом

  Ручной расчет Расчет на ЭВМ
Ku 8.87

 

Будем постепенно увеличивать амплитуду входного сигнала до 1В

Рис. 20 Семейство входных и выходных синусоидальных сигналов

 

 

Составим таблицу изменения выходного сигнала от входного сигнала.

Eг(мВ)
Un(В)+ 0.9 2.8 4.6 6.4 8.1 8.9 8.9 8.9 8.9 8.9 8.9
Un(В)- -0.9 -2.55 -4.2 -5.2 -5.2 -5.2 -5.2 -5.2 -5.2 -5.2 -5.2

Рис. 21 Амплитудная характеристика

4.5. Выводы

В качестве выводов представим сводную таблицу, демонстрирующую правильность выполнения расчетов.

Iба, мА Iка, мА Uкэ, В Ke fн, Гц fв, кГц Rвх, Ом Rвых, Ом
Техническое задание * * * * *
Ручной расчет 0.160 11.36 9.2 8.87 *
Design Lab 0.148 11.10 9.875 28.247

Как мы видим из таблицы, техническое задание является выполненным. На рис 14 видно, что токи и напряжения приближенно соответствуют рассчитанным. Рис 15 иллюстрирует полосу пропускания усилителя, верхнюю и нижнюю границу полосы пропускания удовлетворяют техническому заданию. Коэффициент усиления превышает требуемый. Как мы видим, техническое задание является выполненным.

 

 

Список использованной литературы

 

1. А. Т. Кобяк, Н. Р. Новикова, В. И. Паротькин, А. А. Титов. Применение системы Design Lab 8.0 в курсах ТОЭ и Электроники. Москва, Издательство МЭИ, 2001 год.

2. Вольтамперные характеристики транзисторов. http: //efis.mpei.ru/efis/

 

 


Поделиться:



Популярное:

  1. Анализ показателей использования рабочего времени
  2. Анализ производительности труда и эффективности использования рабочего времени
  3. Анализ эффективности использования рабочего времени.
  4. Б. ПЕРЕРЫВ В РАБОТЕ ПО ОКОНЧАНИИ РАБОЧЕГО ДНЯ И НАЧАЛО РАБОТЫ НА СЛЕДУЮЩИЙ ДЕНЬ
  5. Виды сопротивлений в цепях переменного электрического тока.
  6. Вопрос 1. Общие сведения, назначение и классификация химических источников тока.
  7. Вопрос №4: Понятие потока в логистике, виды и параметры потока.
  8. Гармонический анализ несинусоидального периодического тока: разложение в тригонометрический ряд, параметры гармоник, параметры несинусоидального тока.
  9. ГЛАВА 1. Методика анализа взаимосвязи показателей производительности труда и использования рабочего времени
  10. ГЛАВА 15 Переход из невозможного в возможное
  11. Глава 2 Анализ и проектирование рабочего места (должности)
  12. Глава 7. Реальность невозможного


Последнее изменение этой страницы: 2016-06-05; Просмотров: 488; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.028 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь