Электр сигналдарын күшеиткіштерін жобасын есептеу методикалық әдісі

ҚР білім және ғылым министрлігі

М. Тынышпаев атындағы қазақ көлік және коммуникация академиясы

”Электр сигналдарын күшеиткіштерін жобасын есептеу методикалық әдісі. ”

Алматы 2008

Мазмұны:

1 . Техникалық тапсырма 3

2 . Кіріспе 5

3 . Есеп қойылымы 6

4 . Элементтік базаны таңдау7

5 . Соңғы каскадты есептеу 8

6 . Соңғының алдындағы каскадты есептеу13

7. Кіріс каскадын есептеу 19

8. Каскад аралық байланысты есептеу21

9. Сенімділігін есептеу 22

10. Қорытынды 23

11. Әдебиет 24

КІРІСПЕ

Дыбыстық күшейткіштің жиілікке арналған дыбыстық үзіліссіз периодтың сигналы, жиілік спектрде жатқан маңы оншақты герцтен он килогерцке дейін болады. Қазіргі ТЖК биполярлық және полюсті транзисторларда дискреттік және интегралдық басымдылықпен орындалады. Соңғы қорытындыларға арналған ТЖК берілген жүктемелі құрылғысындағы күшейткіш қуат сигналдарының алынуын талап етеді.

Кіріс сигнал көзін ТЖК-ны пайдалану түрлері: микрофон, дыбыстың түсірілуі, фотоэлемент, термопара, детектор және т. б. жатады.

Жүктеме түрлері әр түрлі болып келеді. Оларға:дыбыстың шығуы, өлшеуіш құралы, магнитофонның жазып алушы басы, анықтаушы күшейткіш, осциллограф, релье т. б. жатааы. Көбінесе санаулы жоғарғы кіріс сигналының көзінің таратып алу кернеуі өте төмен болады.

Есептің қойылымы

Кез-келген күрделі ЭҚ-ң есептелінуі функционалдық элементтердің тізбектей есептелінуімен үйлеседі. ЭҚ есептелінуі функционааалдық элементтердің тізбектей жалғанған қатарларынан тұрады және оның шығысынан басталады. Шығыс функционалдық элемент ЭҚ жалғыз, техникалық есепті шығару үшін ол жеткілікті түрде берілгеню. ЭҚ есептеуде жиі итерациондық мінездеме қолданылады. Қатарларды есептеу операциясы орындалғаннан кейін құрылғының жақсаруына, ЭҚ бүкіл режимдерінің немесе функционалдық бөліктерінің жақсаруына алдыңғы операцияның қайталануына қажеттілік туады. Мысалы, есептеуде қосымша кері байланыс кіріспесінің қажеттілігін көрсетуі мүмкін, яғни ол кейбір есептеу бөлімдерінің қайталануын талап етеді.

Бөлшектеп есептеуге функционалдық элементтердің алдын ала бағдарланған шығыс параметрлерінің есептелінген мәні қажет, олар барлық ЭҚ шығыс параметрлерінің мәндерін анықтайды. Бұл олардың практикада жұмыс істеу мүмкіндігін жеткілікті түрде тез бағалауға мүмкіндік береді. Мысалы, көп каскадты күшейткішті есептемес бұрын олардың арасындағы бұрмаланулардың бүкіл түрін көрсетіп беру қажет, олардың күшейткіш коэффициентін және жіберілген сызықтарды анықтау керек. Егер алынған мәндер қанағаттандыратын болса, онда функционалды элементтерді есептеуге көшуге болады:

ЭҚ жобалауда мына есептеулерді жиі орындаймыз:

а ) принципиалдық схемаларды тандауда туындайтын функционалдық элементтерді бағдарланғн шығыс параметірлерін есептеу.

б) активті ЭРЭ жұмыс істеу режимін және температуралық тұрақсыздықты есептеу.

в) активті тандаудын негізін есептеу.

г) ЭРЭ-ң активті режимін қамтамасыз ететін RLC пассивті парамтрлерінің мәндерін есептеу және ЭРЭ-ғы өтіп жатқан пассивті тоқтарды, оларға түскен кернеулерді және олардан бөлініп жатқан қуаттарды есептеу.

д) ЭРЭ-ң пассивті параметрлерінің номинал мәндерін және оларды таңдау типтерін анықтау.

е) ЭҚ шығыс параметрлерінің теникалық талапқа сәйкес болуын тексеру. Тапсырмның қорытындысы нақты болуы тиіс. Себебі, қорытынды метадтар керекті нақтылықты қамтамасыз ете алмайды, электрондық құрылғылардын қорытындысы көбінесе физикалық моделде немесе электрондық есептеуіш машиналарда есептелінеді.

- ЭЛЕМЕНТТІК БАЗАНЫ ТАҢДАУ

Шамамен күшейткіштің төменгі жиілігі үш каскадтың құрылымында жүзеге асырылады. Ұқсас сипаттамалары мен мәні бойынша жақын параметрлерімен соңғы каскад алдын ала жұптасқан комплиментарлық транзисторда жүзеге асырылуын жоспарлайды.

Соңғының алдыңғы каскады соңғы мен кіріс арасындағы байланыстырушы

болып табылады. Сондықтан соңғы каскадтың кіріс кедергісі өте аз болады. Қандай да бір транзистордың базасында соңғының алдыңғы каскады жүзеге асырылады, ИМС-да кіріс каскады орналасқан, сондықтан ол есеп басында таңдалынады. Бір каскадтың екінші каскадқа тұрақты орнығуының тигізбеуін қамтамасыз ету үшін және алынған каскадтардың арасына бөлінді конденсаторды орналастырамыз.

СОҢҒЫ КАСКАДТЫ ЕСЕПТЕУ

1. 1. Таңдалған транзисторлар бойынша жіберілген қуаттың коллекторге шашырауы және коллектор тоғындағы максимал амплитуда :

P _max ≥(0. 25÷0. 3) P _вых Р _max ≥(0. 275÷0. 33) (Вт)

Осы параметрлер бойынша соңғы каскадқа транзисторды таңдаймыз:

КТ814А и КТ815А Төмендегі параметрлер келтірілген:

I _kmax = 1. 5 (A) U _кэmax = 25 (B)

P _kmax = 1 (Bт) h ₂₁ = 40 − 70

1. 2. Қорек көзін таңдаймыз:

Е ≥ 2(U _нач + U _mн ) = 9 (B) Е _п ≥ 2(0, 5 + 3, 92) =8, 84 (В)

Е _п ≥ 8, 84 (В) осыдан қорек көзін таңдайыз Е _п =9 (В)

1. 3. Графоаналитикалық:

U _кэ= Е _п /2=9/2=4, 5 (B) I _к =Е _п /2R _н =9/(2*7) =0, 64 (A)

Координаттар жүйесінде шығыс сипаттамасы қуатының үшбұрышын саламыз: U _бас. түзуі сызықты емес тоқ базасының аймағын қиып өтеді, U _бас. -дан U _кэ -ге дейін ұзындық сызамыз, содан кейін I _к және U _кэ. нүктелерін қосамыз. Осыдан кейін Р _{к қос} - нүктемелі қисығын саламыз, қуаттың үшбұрыш аймағына кірмеуі керек, бірақ максималды жақындау керек. Осыдан транзисторлар радиаторсыз жұмыс істейді. Транзисторлар Горюнов немесе Перельманның «Жартылай өткізгіштік транзисторының орта және аз қуаты» справочнигі бойынша таңдалады.

СУР. 1 КТ814(815) А шығыс транзистор сипаттамалар тобы

СУР. 2 КТ814(815) А кіріс транзисторының сипаттамасы

1. 4. Кіріс сипаттамасы бойынша жұмыс ауданын табамыз.

I _бmin =0, 25 (mA) U _эб0 =0, 7 9 (B)

I _бmax = 15 (mA) U _эбmax =0, 87 (B)

∆I _mб = 14, 75 (mA) U _mб =0, 17 (B)

1. 5. КТБ тереңдігін анықтаймыз:

F=1+g _21* R _н , қайда g ₂₁ транзистор сипаттамасының орталанған тіктігі.

F=1+3, 29 _* 7=24, 03

1. 6. Шығыс каскады үшін кернеу бөліндісін табамыз:

I _дел =(3÷5) I _б0 ; I _дел =(0, 75÷1, 25) (mA)

Сондықтан тоқ бөліндісінің теңдігін таңдаймыз I _дел =0, 75 (mA)

Е24 қатарына қатысты

I _диода = I _дел +I _б0 ; I _диода =0, 75+0, 25=1 (mA)

Бұл тоқтарда диодтардың кернеу түсуі мынадай болуы керек: 2 U _эб0 =1. 4 [B]

Сондықтан КД-514А екі диодының тізбектеліп қосылуы бізге керек кернеудің түсуін қамтамасыз етеді.

СУР. 3 КД-514А диодының вольтамперлік сипаттамасы.

1. 7. Кіріс кедергісінің КТБ есептелуі:

; где ;

1. 8. Кіріс амплитудасының мәнін есептейік:

; ;

1. 9. Тесіп өту сипаттамасын тұрғызамыз :

Осыдан R _г =150 (Om)

Тесіп өту сипаттамасы бойынша:

I ₁ =560 (mA)

I ₂ =360 (mA)

Осыдан:

Асимметриялық коэффициенттің иінін Х=0. 5 тең деп аламыз, сонда сызықты емес коэффициент бұрмалауын екінші гормоника бойынша есептейміз:

СУР. 3 Тесіп өту сипаттамасы: КТБ-ті есепке алу бойынша

Соңғының каскады үшін берілу коэффициенті:

2. СОҢҒЫНЫҢ АЛДЫНДАҒЫ КАСКАДЫН ЕСЕПТЕУ

2. 1 Rк резисторының кедргісін анықтаймыз.

R ₃ = Rк ≈ (0. 2 ÷ 0. 3) R _вых = 0. 25*246≈62 (Ом), где R _вых = R _{вх. ок.}

2. 2 Rэ резисторының кедергісін анықтаймыз.

Rэ =R ₄ = 0. 5*Rк= 0. 5 * 62= 33 (Ом)

2. 3 Статикалық және динамикалық тоқты анықтаймыз

Осы берілгендерден КТ610А транзисторын таңдаймыз

U _экmax =20 (В) I _кmax =300 (mA)

Шығыс сипаттамасының тобына статикалық жүктемелік түзу саламыз.

СУР. 4 КТ610А Шығыс сипаттамасы

Жұмыс нүктесі тура қиылысу нүктесіне сәйкес келеді

U _эк =U _эк0 +U _mвх =4, 37(В)

және статикалық жүктемеге. Бұл талапқа А координатасы сәйкес келеді:

U _эк =4, 37(В) I _k =47, 5 (мА) I _б =0. 5 (мА) .

Динамикалық тура жүктемені координатамен тұрғызамыз

I _k =109 (мА) және U _эк = U _эк0 + 2⋅U _{m вх} =8, 24 (В)

Статикалық және динамикалық тура жүктеме А нүктесінде қиылысқан, алынған мән I _б =0. 5 (мА) кіріс сипаттамасындағы А нүктесін табуға мүмкіндік береді.

СУР. 5 КТ610А транзистодың кіріс сипаттамасы.

2. 4 . R _вх табу үшін А нүктесі арқылы жанама жүргізіп R _{вх. пр}

қатынасын табамыз:

MK=0, 055 (B) ; KА=0, 5 (мA) ;

= 110 (Ом)

2. 5 КТБ - ң берілу коэффициентін анықтаймыз:

2. 6 КТБ тереңдігін есептейміз:

Күшейткіш каскадтың коэффициентін кернеу бойынша орташа жиілігін мына формуламен анықтаймыз:

Шығыс сипаттамасы бойынша анықтаймыз:

∆I _к =63-26=37 (mA) ∆I _б =0, 5 (mА)

Осыдан:

А=1+0, 22 _* 55=13

2. 7 КТБ кіріс кедергісінің соңғысының алдындағы каскадты есептеу:

2. 8 Соңғының алдындағы кіріс каскадының тоқ амплитудасы мен кернеуін табу керек.

2. 9 База тізбегінде кедергіні екіге бөлу элементін анықтаймыз:

R ₁ және R ₂ . бөліндіге келтіру, кернеуді табу:

U _д = Eп=9 (B)

Шарттан тоқ бөліндісін таңдаймыз:

I _дел =(2÷5) I _бр ; I _дел =3, 5 _* 0, 5=1, 75 (mA) I _бр =0. 5(mA)

R ₄ резисторында кернеудің түсуі:

; U _бр =0, 75 (В)

; ;

2. 10 Соңғының алдындағы каскадтың бұрмалануын есептеу:

E _б = U _эб + I _б ⋅R _г = U _эб + 0. 5⋅I _б ⋅R _{вх. оос} = U _эб + 710⋅I _б

R _г =710 (Ом)

СУР. 6 Тесіп өту сипаттамасы.

Тесіп өту сипаттамасы бойынша анықтаймыз:

а=35

b=42. 5

c=35

КТБ-ты есепке алу арқылы сызықты емес коэффициент бұрмалауын табамыз:

Сызықты емес ортақ коэффициент бұрмалауын соңғы және соңғының алдыңғы каскады үшін табамыз:

3. КІРІС КАСКАДЫНЫҢ ЕСЕПТЕЛУІ

3. 1 Ұйымдастыру ТЖК-ны таңдаймыз. КР538УН3 - микросхеманың бір каналды жоғарғы шуылды күшейткішінің төменгі жиілігі, оның параметрлері :

U _пит - 5÷7. 5(В)

U _{m. вых. max} . - 0. 5 (B)

U _{m. вх. max} - 0. 2 (B)

I _н (не болеее) - 2 (mA)

I _потр . (не более) - 5 (mA)

R _вх . ₀ - 250 (кОм)

R _вых . ₀ - 1 (кОм)

K ₀ - 5

3. 2. Соңғының алдындағы каскадтың кернеуі 0, 9 (B) кернеу көзі E=7 _* 10 ^-3 (B), яғни каскадтың күшейту коэффициентін анықтау керек:

R ₃ типтікті қойып қосқанда ИМС R ₃ =30 (Оm) аламыз:

3. 3. КТБ-ті ескере отыра кіріс кедергіні табамыз:

(мОm)

КТБ-ті ескере отырып шығыс кедергіні табамыз :

(Оm)

3. 4. R ₁ -ге түсетін кернеуді U _R1 =6 [B] деп аламыз. Тоқ тұтынушы микросхемалар I _пот =5 [mA], онда:

(Оm)

(mкФ)

... жалғасы

Өскемен-Аягөз аумағында ҰАСМ бөлімін қайта жаңарту

Оптикалық күшейткіштер

Күшейткіштердің сұлбалары

Конус талшықты - оптикалық тарату жүйесінің жобалау

«Операциялық күшейткіштерін зерттеу» зертханалық стендін жөндеу және монтаждау»

Биполярлы транзисторлы күшейткіш каскадын есептеу

Талшықты оптикалық байланыс желілерінде қолданылатын технологияларға шолу

Конус аппаратурасын қолданылумен Атырау - Ақтау трассасындағы ТОБЖ кеңейту

Беруші және қабылдаушы оптикалық модульдер

Радиотехникалық жүйелер

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс