Реферат на тему:
Розробка підсилювача
Принцип дії підсилювача базується на перетворенні енергії джерела
живлення в енергію сигналу. Основну функцію перетворювача енергії в
підсилювачі виконує активний підсилювальний елемент, здатний з невеликою
вхідною енергією керувати значно більшою енергією джерела живлення.
Мінімальну частину підсилювача, що зберігає основну функцію – здатність
підсилювати сигнали, – називають каскадом підсилення. Каскад підсилення
складається з підсилювального елементу (деколи декількох елементів) і
ланцюгів, що забезпечують заданий режим елементу і згідність з джерелом
сигналу і навантаження.
По типу підсилювальних елементів підсилювачі діляться на транзисторні,
лампові, параметричні, магнітні, квантові та інші. Найбільш
універсальними і широко використовуваними є транзисторні підсилювачі. По
потужності підсилювальних сигналів розрізняють каскади підсилювання
слабких і сильних коливань. В підсилювачах слабких сигналів амплітуда
коливань займає малу ділянку вольт-амперної характеристики
підсилювального елементу. Тому такі підсилювачі є лінійними. В
підсилювачах сильних сигналів використовуєтся більша частина
характеристики підсилювального елементу, часто з відсічкою струму.
Потужність в такому режимі близька до максимальної, і тому такі
підсилювачі називаються підсилювачами потужності.
Підсилювачі низької частоти використовуються для підсилення неперервних
періодичних сигналів, частотний спектр яких лежить в межах десятків герц
до десятків кілогерц.
Основні характеристики і показники підсилювачів:
1) Коефіцієнт підсилення показує, у скільки разів напруга, струм або
потужність вихідного сигналу перевищує вхідний сигнал.
[1].
2) Амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) – залежність модуля
коефіцієнта підсилення від частоти.
– залежність аргументу коефіцієнту підсилення від частоти.
).
5) Вхідний і вихідний опір підсилювача:
Підсилювач можна розглядати як активний чотирьохполюсник, до входів
якого підключені джерело вхідного сигналу і навантаження. Джерело
вхідного сиганлу має вхідний опір. Зі сторони виходу підсилювач
представлений у вигляді генератора напруги з ЕРС і внутрішнім опором.
Звідси:
– гармоніка. Він вводиться за рахунок того, що транзистор має
нелінійну вхідну характеристику.
В даній курсовій роботі ми розглядаємо RC-каскад підсилювача
(резистивний каскад, каскад з реостатно-ємнісним зв’язком). Він
складається з одного нелінійного елемента (транзистора) та пасивних R, C
елементів, які призначені для зв’язку нелінійного елементу з джерелом
вхідного сигналу, з навантаженням, з блоком живлення. Пасивні елементи
каскаду надають останньому певних властивостей. Підсилювач може
складатись з декількох каскадів, як правило вони з’єднані між собою
послідовно.
Для нормального режиму роботи транзистора необхідно, щоб допустима
напруга між колектором і емітером вибраного транзистора перевищувала
напругу живлення, що підводиться до каскаду.
Друге співвідношення забезпечує частотну незалежність крутості
транзистора в межах робочого діапазону частот, третє гарантує роботу
транзистора без проблем.
Мій тип транзистора – МП116. Його довідкові параметри:
.
№ 07 – дві останні цифри номеру залікової книжки.
;
;
;
;
Вхідні дані:
(вхідна напруга)
(опір джерела сигналу)
(вихідна напруга)
(ємність навантаження)
(частота верхнього зрізу)
(частота нижнього зрізу)
(діапазон робочих частот)
(опір навантаження)
% (температурна нестабільність)
дорівнює одиниці)
– максимальний струм колектора.
розкидане).
.
.
.
.
.
Вхідний опір каскаду:
.
, я вибрала третю схему.
Розглянемо призначення елементів RC-каскаду.
називається ланкою температурної стабілізації режиму роботи
транзистора. Вона використовується для того, щоб робоча точка завжди
перебувала на лінійній ділянці характеристики. На цій схемі ми бачимо
два джерела сигналу. Тут зміщення робочої точки досягається без базового
подільника напруги.
Існують такі режими роботи транзистора: A, B, AB, C, D.
. Зате такий режим дає малий коефіцієнт спотворень.
.
. Використовується в підсилювачах, де коефіцієнт нелінійних спотворень
не є вагомим фактором.
Режими роботи С і D використовуються в імпульсній техніці.
RC-каскади підсилення працюють в режимі роботи А (режим малого сигналу).
– до зниження вхідного опору каскаду по змінному струму.
.
.
.
ми можемо знайти
.
Точки на ВАХ, які відповідають вибраним постійним значенням струмів і
напруг транзистора, називаються робочими точками БТ.
, як в нас і вийшло.
.
[6, 107].
Отже, виконується перша вимога для нормальної роботи транзистора.
Реактивні елементи RC-каскаду (розділова ємність і блокуюча емітерна
ємність) великі і викликають зниження підсилення на нижніх частотах,
тобто завал АЧХ в області нижніх частот.
.
, усуває ВЗЗ, послідовний по струму в межах робочого діапазону частот,
але зі зменшенням частоти її шунтуючий вплив зменшується, і ВЗЗ, який
при цьому виникає, знижує підсилення, тобто появляється додатковий завал
АЧХ в області нижніх частот.
.
Розрахуємо коефіцієнт підсилення каскаду:
– коефіцієнт підсилення.
. Отже, можна записати 3 формули для відображення АЧХ. Область НЧ є [0;
20] Гц, область ВЧ є 20 кГц і більше.
f 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000
Ku 48.7 47.2 46.2 45.2 43.7 40.7 37.8 35.3
f 200000 1000000 5000000
Ku 18.9 3.9 0.8
f 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Ku 0 7.1 13.9 20.3 25.8 30.6 34.6 38.1 40.9
f 90 100 110 120 130 140 150 300 350
Ku 41.3 42.1 42.9 44 44.5 47.8 48 48.7 49.8
– найменше).
Отже, теоретично визначені частоти верхнього та нижнього зрізів майже
співпадають з заданими.
.
. А це значно розширює смугу пропускання і збільшує коефіцієнт
підсилення на верхніх частотах.
Значна частина елементів електронних пристроїв використовує для своєї
роботи електричну енергію постійного струму. Джерелом постійного струму
можуть служити гальванічні елементи, акумулятори,
термоелектрогенератори, електромашини постійного струму і випрямлячі.
Найбільш поширеним джерелом постійного струму є випрямляч – пристрій,
який перетворює змінний струм в постійний.
Випрямляч в більшості випадків складається з таких елементів: силовий
трансформатор (або автотрансформатор), який служить для півищення або
пониження напруги мережі до потрібної величини; схеми випростування, які
складаються з одного або декількох вентилів, що володіють односторонньою
провідністю струму і виконують основну функцію випростувача –
перетворення змінного струму у постійний; згладжуючого фільтру, що
зменшує пульсацію випрямленого струму. В схему випростувача можуть
входити також різні допоміжні елементи, які призначені для регулювання
випрямленої напруги, включення і виключення випростувача, захисту
випростувача від пошкодженьпри порушеннях нормальної роботи та ін.
Напруга при нагрузці джерела живлення може змінюватись недивлячись на
використання згладжуючого фільтру. Це пояснюється тим, що при згладженні
пульсації фільтром змінюється тільки змінна складова випрямленої
напруги, а величина постійної складової може змінитись при коливаннях
напруги в мережі і при зміні струму навантаження. Для одержання
необхідної величини використовуються стабілізатори напруги.
Стабілізатором постійної напруги називають пристрій, який підтримує
автоматично і з потрібною точністю постійну напругу на навантаженні при
зміні дестабілізуючих факторів в обумовлених межах.
виконується.
.
Таким вимогам задовільняє транзистор МП26А.
PAGE
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
