Titlul lucrării: Dispozitive de amplificare
Specializarea: Comunicare, comunicații, electronice și digitale dispozitive
Descriere: Dispozitiv de amplificare - un dispozitiv care mărește puterea semnalului. Din punct de vedere constructiv circuit al amplificatoarelor sunt tranzistor și pe baza unor circuite integrate (ICS). amplificatoare avantaje pe baza IC sunt: dimensiuni mai mici, un consum mai mic și de o calitate superioară.
Dimensiune fișier: 969.96 KB
Job descărcat: 40 de persoane.
1. amplificator de calcul preliminar ........................................ 4
2. Calcularea etapei terminale (a patra) .................................. 5
3. Calcularea etapei a treia ....................................................... 10
4. Calculul a doua etapă ....................................................... 16
5. Calcularea primei etape ......................................................... 22
6. Diagrama schematică a amplificatorului tranzistori ................... 28
7. Calculul amplificatorului pe baza IMS .............................................. 28
8. Caracteristicile de ieșire ale tranzistoarelor de intrare și ................... 31
Referințe ........................................... 34
un dispozitiv care mărește puterea semnalului - dispozitiv de amplificare. Din punct de vedere constructiv circuit al amplificatoarelor sunt tranzistor și pe baza unor circuite integrate (ICS). amplificatoare avantaje pe baza IC sunt: dimensiuni mai mici, un consum mai mic și de o calitate superioară. Cu toate acestea, amplificatoare tranzistor sunt, de asemenea, pe scară largă, deoarece unele probleme nu pot fi rezolvate până la câștigul folosind IMS.
Amplificatoarele pot fi împărțite în grupuri diferite în funcție de următoarele criterii:
- de tipul celor utilizate element de armare # 151; lampă, amplificatoare tranzistor, parametrice sau tunel diode pe cipuri, etc.;
- într-o gamă de frecvențe de amplificat # 151; un amplificator de curent continuu (DCA), frecvență joasă (VLF) radio sau frecvență intermediară (RF AMP, IF) și frecvența ultraînaltă (amplificatoare UHF);
- lățimea baseband amplificat # 151; bandă îngustă, de bandă largă amplificatoare;
- natura semnalului amplificat # 151; amperi semnale continue și impulsuri;
- asupra valorii electrice amplificat # 151; amplificatoare de tensiune, curent și putere;
- tipul de încărcare # 151; rezistiv (aperiodice), rezonanta (polling) amplificatoare.
Pe parcursul acestei lucrări se calculează amplificator de bandă largă care funcționează în banda de frecvență de 500 Hz. 1 MHz la sarcină R n = 150 ohmi. Variantele notă explicativă proiectate ale amplificatorului realizate cu tranzistori și bazate pe amplificatoare operaționale moderne.
1. Un calcul preliminar al amplificatorului.
dispozitiv amplificând poate fi împărțit în etape: o etapă de intrare, etapele de pre-amplificare, oferă amplificare principal, iar în etapa finală.
În funcție de amploarea rezistență R internă 1 a sursei de semnal selectat de circuitul comun emițător etapă de intrare (EO) cu R1 = 3 ... 10 ohmi sau un colector comun (OC) când R 1> 10K.
Etapa finală atunci când rezistența de sarcină> 300 Ohm este selectat în conformitate cu schema AM, la valori mai mici # 150; schema OK.
Analizând datele sursă, se poate presupune, după cum urmează: etapa de intrare va alege schema MA, deoarece o rezistență la sursa de semnal intern R 1 = 10 ohmi. etapa de ieșire în conformitate cu schema va alege OK (emițător slugă), deoarece rezistența de sarcină R n = 150 ohmi.
Pentru a determina numărul de etape intermediare definesc amplificarea etapelor intermediare:
Coeficientul de atenuare în circuitul de intrare (de exemplu, atunci când transferul de la sursa de semnal la intrarea primei etape câștig) este determinată să se situeze între 0,6 ... 0,9, valorile inferioare corespund valori mari ale lui R 1. Pentru a fi specific, luați 0,9. Obținem 4 în cascadă. Calculăm câștig:
Definim distorsiunea de frecvență a fiecărei etape de distribuție definită de distorsiuni de frecvență.
Toți coeficienții de câștig distorsiune de frecvență egală cu 0,997 și 0,997. care, în practică, să asigure că nici unul dintre tranzistor nu poate, deci va trebui să introduceți o corecție într-o singură etapă.
Astfel, o diagramă structurală a amplificatorului va fi după cum urmează:
Ris.1.Strukturnaya circuit amplificator
2. Calcularea etapei a 4 (emmiternogo repetor).
Găsiți frecvența minimă pentru toate tranzistori utilizate în amplificator:
Am găsit tranzistor de putere, care poate fi utilizat în acest stadiu.
Așa cum se utilizează emmiterny repetor finală etapă. În rolul unui element activ utilizat bipolar model de tranzistor KT817 (N - tip N - P).
Diagrama schematică a etapei a patra.
Referință date tranzistor:
Rezistența în circuitul emițător de volți ieșire găsi # 150; caracteristicile de tensiune ale tranzistorului.
Rotunjită la cea mai apropiată valoare standardizată = 39 ohmi
Parametrii punct de operare:
Amplificatorul lucrează în „A“ modul de clasă. În acest mod, RT Ea nu merge în nici un complot liniar. Deoarece amplificatorul funcționează în modul liniar, putem descrie finala Y sistem etapa - parametri.
Prin intrare și de ieșire V - caracteristici ampere găsi
Luați în considerare gama medie:
Circuitul echivalent al etapei a 4 la frecvența intermediară.
La frecvențe intermediare câștigul este independent de frecvență.
unde S # 150; prăvăliș a tranzistorului
Y e - conductance în circuitul emițător
Y i = Y 22 - ieșire conductance
Luați în considerare o regiune de frecvență joasă:
La frecvențe joase afectează C R. Prin urmare, nu putem neglija.
Circuitul echivalent al etapei a 4 în frecvență joasă
Valoare nominală: 43 uF =
Luați în considerare frecvențele mai mari:
La frecvențe înalte îl afectează 0. Prin urmare, nu putem neglija.
Circuitul echivalent al etapei a 4 la frecvențe înalte.
Se calculează circuitul de stabilizare a temperaturii, adică Rezistori R 1 și R 2. Alegeți o schimbare admisă în curentul de colector
Schimbarea sursei de colectorul de curent:
- Temperatura ambiantă maximă.
Coeficientul de instabilitate, care trebuie să asigure circuitul de stabilizare a temperaturii
Calculăm divizorului de rezistență:
Calculul rezistentelor divizoare R 1 și R 2:
Denumire 1 R = 300 ohmi, R 2 = nominal 430 ohmi.
Recalcularea divizor de rezistență în considerare rezistențe nominale reale:
Noi găsim rezistența de intrare a tranzistorului:
Se determină tensiunea în etapa de intrare:
3. Calculul a treia etapă
Diagrama schematică a treia etapă
Am găsit tranzistor de putere, care poate fi utilizat în acest stadiu.
-impedanța de intrare a etapei a treia.
Ca element activ în a 3-a utilizat etapa KT815 tranzistor (N - P - tip N):
Parametrii punct de operare:
Rotunjită la cea mai apropiată valoare a valorilor standardizate:
Amplificatorul lucrează în „A“ modul de clasă. prin urmare, este posibil să se descrie sistemul Y - parametrii.
Prin intrare și de ieșire de volți - caracteristici Amperi am găsit:
Se calculează circuitul de stabilizare a temperaturii, adică Rezistori R 1 și R 2. Alegeți o schimbare admisă în curentul de colector
Schimbarea sursei de colectorul de curent:
- Temperatura ambiantă maximă.
Coeficientul de instabilitate, care trebuie să asigure circuitul de stabilizare a temperaturii
Calculăm divizorului de rezistență:
Calculul rezistentelor divizoare R 1 și R 2:
Valoare nominală R1 = 82Om
Denominare R 2 = 448 Ohmi
Recalcularea divizor de rezistență în considerare rezistențe nominale reale:
Am găsit o impedanță etapă de intrare:
Noțiuni de bază în cascadă luate în considerare la frecvențe diferite:
Circuitul echivalent al etapei a treia.
Circuitul echivalent al etapei a treia.
Luați în considerare gama medie.
Circuitul echivalent al etapei a treia din gama medie.
La frecvențe intermediare câștigul este independent de frecvență.
unde S # 150; prăvăliș a tranzistorului
Y K - colector de conducție
Y i = Y 22 - ieșire conductance
- conductivitatea treptei precedente.
Luați în considerare o regiune de frecvență joasă:
În efectul de frecvență joasă C R. Prin urmare, nu putem neglija.
Circuitul echivalent al etapei a treia în frecvențe joase.
Valoare nominală = 910 mF
Valoare nominală = 33 uF
Luați în considerare regiunea de înaltă frecvență.
La frecvențe înalte îl afectează 0. Prin urmare, nu putem neglija.
Circuitul echivalent al etapei a treia din regiune de înaltă frecvență.
Se determină tensiunea în etapa de intrare:
4. Calcularea etapa a 2-
Diagrama schematică a etapei a 2-
Am găsit tranzistor de putere, care poate fi utilizat în acest stadiu.
-impedanța de intrare a 2-a etapă.
tranzistori Hull dispersie o astfel de putere mică nu, cu toate acestea, ca un element activ în utilizare etapa a 2 KT301 tranzistor (N - tip N - P).
Parametrii punct de operare:
Rotunjită la cea mai apropiată valoare a valorilor standardizate:
Amplificatorul lucrează în „A“ modul de clasă. prin urmare, este posibil să se descrie sistemul Y - parametrii.
Prin intrare și de ieșire de volți - caracteristici Amperi am găsit:
Se calculează circuitul de stabilizare a temperaturii, adică Rezistori R 1 și R 2. Alegeți o schimbare admisă în curentul de colector
Schimbarea sursei de colectorul de curent:
- temperatura ambiantă maximă.
Coeficientul de instabilitate, care trebuie să asigure circuitul de stabilizare a temperaturii
Calculăm divizorului de rezistență:
Calculul rezistentelor divizoare R 1 și R 2:
Valoare nominală 1 R = 390 Ohm
Denominare R2 = 2,4 kOhm
Recalcularea divizor de rezistență în considerare rezistențe nominale reale:
Am găsit o impedanță etapă de intrare:
Noțiuni de bază în cascadă luate în considerare la frecvențe diferite:
Figura 21. Circuitul echivalent al etapei 2.
Figura 22. Circuitul echivalent al etapei 2.
Luați în considerare gama medie.
Figura 23. Circuitul echivalent al etapei 2 din gama medie.
La frecvențe intermediare câștigul este independent de frecvență.
unde S # 150; prăvăliș a tranzistorului
Y K - colector de conducție
Y i = Y 22 - ieșire conductance
- conductivitatea treptei precedente.
Luați în considerare o regiune de frecvență joasă:
În efectul de frecvență joasă C R. Prin urmare, nu putem neglija.
Circuitul echivalent al etapei 2 la frecvențe joase.
Valoare nominală 20 = 0 mF
Valoare nominală = 30 uF
Luați în considerare regiunea de înaltă frecvență.
La frecvențe înalte îl afectează 0. Prin urmare, nu putem neglija.
Circuitul echivalent al etapei 2 la frecvențe înalte.
Se determină tensiunea în etapa de intrare:
5. Calcularea prima etapa
Diagrama schematică a etapei 1
Am găsit tranzistor de putere, care poate fi utilizat în acest stadiu.
-impedanța de intrare a prima etapă.
tranzistori Hull dispersie o astfel de putere mică nu, cu toate acestea, ca un element activ în folosință prima etapă KT302 tranzistor (N - tip N - P).
Parametrii punct de operare:
Rotunjită la cea mai apropiată valoare a valorilor standardizate:
Amplificatorul lucrează în „A“ modul de clasă. prin urmare, este posibil să se descrie sistemul Y - parametrii.
Prin intrare și de ieșire de volți - caracteristici Amperi am găsit:
Se calculează circuitul de stabilizare a temperaturii, adică Rezistori R 1 și R 2. Alegeți o schimbare admisă în curentul de colector
Schimbarea sursei de colectorul de curent:
- Temperatura ambiantă maximă.
Coeficientul de instabilitate, care trebuie să asigure circuitul de stabilizare a temperaturii
Calculăm divizorului de rezistență:
Calculul rezistentelor divizoare R 1 și R 2:
Denominare R 1 = 56 ohmi
Denominare R 2 = 62 ohmi
Recalcularea divizor de rezistență în considerare rezistențe nominale reale:
Am găsit o impedanță etapă de intrare:
Noțiuni de bază în cascadă luate în considerare la frecvențe diferite:
Circuitul echivalent al etapei 1.
Circuitul echivalent al etapei 1.
Luați în considerare gama medie.
Circuitul echivalent al etapei 1 din gama medie.
La frecvențe intermediare câștigul este independent de frecvență.
unde S # 150; prăvăliș a tranzistorului
Y K - colector de conducție
Y i = Y 22 - ieșire conductance
- conductivitatea treptei precedente.
Luați în considerare o regiune de frecvență joasă:
În efectul de frecvență joasă C R. Prin urmare, nu putem neglija.
Circuitul echivalent al etapei 1 în frecvențe joase.
Valoare nominală = 270 mF
Valoare nominală = 51 uF
Luați în considerare regiunea de înaltă frecvență.
La frecvențe înalte îl afectează 0. Prin urmare, nu putem neglija.
Circuitul echivalent al etapei 1 la frecvențe înalte.
Se determină tensiunea în etapa de intrare:
6. Diagrama schematică a amplificatorului tranzistori
7. Calculul amplificator IC.
Calculați amplificatorul este construit pe circuite integrate. Definim câștigul total al amplificatorului în vederea stocului.
Am ales un amplificator operațional 140UD10
Caracteristici cheie 140UD10 chips-uri:
Rezistența de intrare R în = 1 Mohm
Tensiunea de ieșire U afară = 10V
Tensiunea Bias U cm = 8 mV
Prejudecata curentul I cm = 2mkA
Tensiunea de alimentare (unipolar) enum = 5 ... 18
Intrare curent I = sudoare 8mA
Frecvența cutoff f = 5 MHz
Pentru construcția de cascadă utiliza non răsturnând op-circuit de comutare amperi
Calcularea prima etapă:
R 1 = 91 kohmi R2 = 5,1 kOhm
R1 = R2 = 180 ohmi 5.1 kOhm
C1 = 68 nF C 2 = 1,8 nF
Diagrama schematică a amplificatorului IC:
Caracteristicile de intrare și ieșire de tranzistori
În cursul acestui studiu, am calculat amplificator tranzistor și versiunea microcircuit a semnalelor armonice. Diagrama bloc terminându calculat, penultima, prima și a doua etape ale dispozitivului de amplificare. Am ales tranzistori adecvate și le-a dus la caracteristicile de intrare și de ieșire. De asemenea, am calculat circuitul amplificator bazat pe IC.
În prezent, este dificil să se determine domeniul tehnic, ori de câte ori a găsit aplicație amplificatoare semnale electrice. Acest lucru se datorează, de regulă, nepotriviri semnalelor electrice obținute în timpul transformării inițiale a diferitelor mărimi fizice neelectrice în parametrii electrice necesare pentru funcționarea normală a majorității actuatoare. Amplificator este un dispozitiv destinat pentru amplificarea tensiunii de intrare semnal electric, curent sau putere prin convertirea sursa de alimentare de energie în energie de ieșire. În construcția dispozitivelor de amplificare mai larg utilizate în etapele de tranzistori cu efect de câmp bipolare și, respectiv, folosind circuitul de comutare tranzistor cu un emițător comună și sursă comună. circuit de comutare cu un colector comun și un canal de scurgere comun mai puțin frecvent utilizate. a circuitului cu o bază comună sau poarta comună sunt utilizate numai într-o clasă îngustă de dispozitive. dispozitiv amplificând poate fi împărțit în etape: o etapă de intrare, etapele de pre-amplificare și o etapă de ieșire.
Referințe
1. IG Mamonkin, dispozitiv Amplificand. Manual pentru licee. Ed. 2, M. "Comunicare", 1977
2. GV Voishvillo, dispozitive de amplificare, M. "Radio și Comunicare", 1983
3. KM Brejnev EI Gantman, Tranzistori pentru echipamentele de aplicare largă. Handbook, M. 1985