• Главная
    		•
  • Скачать

    • Курсовик Разработка многокаскадного полосового транзисторного усилителя с мостиком Вина Вариант 2.


    Предмет: Электроника. Добавлен: 12.10.2021. Год: 2021. Страниц: 23. Оригинальность по antiplagiat.ru: < 30%
    МИНОБРНАУКИ РОССИИ
    САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
    ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
    «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
    Кафедра ЭУТ


    КУРСОВАЯ РАБОТА
    по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника»
    Тема: Разработка многокаскадного полосового транзисторного усилителя с мостиком Вина.
    Вариант 2


    Санкт-Петербург
    2021

    ЗАДАНИЕ
    НА КУРСОВУЮ РАБОТУ


    Тема работы: Разработка многокаскадного полосового транзисторного усилителя с мостиком Вина

    Исходные данные: задание №3 вариант 2
    Исходные данные Вариант №2
    Коэффициент усиления, дБ 4
    Входное сопротивление, Ом 75
    Средняя частота, МГц 0,5
    Выходное сопротивление, не более Ом 15
    Сопротивление нагрузки, Ом 75


    Предполагаемый объем пояснительной записки:
    Не менее 10 страниц.
    Дата выдачи задания: 15.04.2021
    Дата сдачи курсовой работы: 11.05.2021
    Дата защиты курсовой работы: 11.05.2021


    ?

    АННОТАЦИЯ
    В данной курсовой работе проводится разработка многокаскадного полосового транзисторного усилителя с мостиком Вина. Схема состоит из каскада с общим эмиттером (ОЭ), каскада с общим коллектором (ОК), мостиком Вина и еще одним каскадом с общим коллектором (ОК). Каскад с ОК обеспечивает согласование по сопротивлению с нагрузкой. Мост Вина - это мост переменного тока, параметры которого зависят от частоты сигнала. Одна пара плеч моста — последовательно и параллельно соединённые RC-цепи, составляющие совместно квазирезонансную частотно-избирательн ю цепь, другая пара плеч представляет резистивный делитель напряжения. Модуль передаточной функции сигнала диагонали моста имеет минимум при некотором соотношении величин двухполюсников входящих в схему и является характеристикой заграждающего фильтра. Проводятся расчеты номиналов элементов, входящих в состав усилителя. Затем модулируется схема на основании полученных значений в среде «Multisim». Там же проводится проверка корректности работы усилителя.
    SUMMARY
    In this course work, the development of a multi-stage band-pass transistor amplifier with a Wien bridge is carried out. The circuit consists of a common emitter (OE) stage, a common collector (OK) stage, a Wien bridge, and another common collector (OK) stage. The cascade with the OK ensures the matching of the resistance with the load. A Wien bridge is an AC bridge whose parameters depend on the frequency of the signal. One pair of bridge arms is a series and parallel connected RC circuits that together make up a quasi-resonant frequency-selective circuit, the other pair of arms is a resistive voltage divider. The module of the transfer function of the signal of the diagonal of the bridge has a minimum at a certain ratio of the values of the two-poles included in the circuit and is a characteristic of the blocking filter. The nominal values of the elements that make up the amplifier are calculated.

    СОДЕРЖАНИЕ
    ВВЕДЕНИЕ 1
    1. РАСЧЕТ НОМИНАЛОВ КАСКАДА С ОК 2
    2. РАСЧЕТ НОМИНАЛОВ МОСТА ВИНА 5
    3. РАСЧЕТ НОМИНАЛОВ КАСКАДА С ОК 6
    4. РАСЧЕТ НОМИНАЛОВ КАСКАДА С ОЭ 9
    МОДЕЛИРОВАНИЕ СХЕМЫ В СРЕДЕ MULTISIM 11
    ЗАКЛЮЧЕНИЕ 17


    ВВЕДЕНИЕ
    Целью данной курсовой работы является ознакомление с работой усилителей, построенных на основе транзисторов. Необходимо разработать многокаскадный полосовой транзисторный усилитель с мостиком Вина. Требуется правильно подобрать номиналы элементов, входящих в состав схемы, смоделировать ее в Multisim. Также необходимо учитывать параметры, при которых работает схемы для верного выбора биполярного транзистора.
    Многокаскадные усилители – усилители, образованные путем соединения между собой с помощью элементов связи нескольких усилительных каскадов. Как правило, усилители состоят из нескольких каскадов, при этом каждый отдельный каскад в составе усилителя выполняет свои функции. Входное устройство служит для передачи сигнала от источника во входную цепь каскада предварительного усиления. В качестве входного устройства могут быть использованы конденсаторы, резисторы, трансформаторы.
    В данной курсовой работе многокаскадный полосовой транзисторный усилитель с мостиком Вина реализуется путем работы схемы, приведенной на рисунке 1.

    Рисунок 1
    Для корректной работы схемы был добавлен каскад с общим коллектором, т.к. правильно располагать мост Вина между каскадами с ОК.
    ?
    РАСЧЕТ НОМИНАЛОВ КАСКАДА С ОК
    Максимальная входного сигнала 0,5 В. Тогда выходное переменное напряжение будет определяться как как амплитуда входного переменного напряжения, кмноженного на коэффициент усиления в разах. Усиление на 4 дБ соответствует усилению в 1,6 раз.
    U_вых^~=U_вх^~•K_U=0 5*1,6=0,8 В
    Амплитуда переменного тока нагрузки определяется как переменное напряжение на выходе, деленное на сопротивление нагрузки.
    I_н^~=(U_вых^~)/R_н =0,8/75=11 мА
    Величина постоянного напряжения на эмиттере должна быть больше амплитуды переменного выходного напряжения, поэтому берем постоянное напряжение на эмиттере, равное половине напряжения питания.
    U_э^==1/2 U_пит= 5 В
    Величина постоянного тока эмиттера выбирается в несколько раз больше переменного выходного тока.
    I_э^=›I_вых^~=I_э^~+I_н^~
    I_э^==3·I_вых^~=33 мА
    Зная постоянный ток эмиттера, можно вычислить значение сопротивления на резисторе R_э1. Затем определяется переменный ток эмиттера.
    R_э1=(U_э^=)/(I_э^= )=5/(33·?10?^(-3) )= 150 Ом
    I_э^~=(U_э^~)/R_э1 =0,8/150= 5,3 мА
    Проверка: переменный ток на выходе определяется как сумма переменного тока эмиттера и переменного тока нагрузки. Постоянный ток эмиттера должен быть больше переменного тока на выходе для исключения искажений на выходе.
    I_вых^~=I_э^~+I_н^~= 16,3 мА; I_вых^~ ‹ I_э^=
    Так как заданное условие выполняется, то все значения выбраны верно и искажений на выходе не будет.
    Постоянное напряжение на базе будет больше постоянного напряжения на эмиттере на 0,7 В.
    ?U_б^==U?_э^= + 0,7 = 5 + 0,7 = 5,7 В
    Постоянный ток коллектора примерно равен постоянному току эмиттера. Тогда можно определить постоянный ток базы, зная коэффициент передачи по току ?, который определяется свойствами транзистора. Возьмем ? = 100.
    I_к^==I_э^== 33 мА; I_б^==(I_к^=)/?=(33·?1 ?^(-3))/100= 0,33 мА
    Постоянный ток базового делителя должен быть значительно больше постоянного тока базы для корректной работы. Имея значение постоянного тока базы, можно вычислить номиналы резисторов, входящих в состав базового делителя.
    I_(б.д.)^==10I_б^== 3,3 мА
    R_б11=(U_б^=)/(I_(б.д )^= )=(5,)/(3,3·?10?^(-3 )= 1700 Ом; R_б1=(U_пит-U_б^=)/( _(б.д.)^= )=(10-5,7)/(3,3·?10? (-3) )= 1300 Ом
    Определение номиналов ёмкостей происходит исходя из условия малости ёмкостного сопротивления для переменного тока
    1/?C?R; 1/(2?fC_вых )?R_н; 1/(2?fC_1 )?R_вхОК
    R_вхОК1=(R_б11 ||R_б1 )||[(R_н ||R_э1 )·?]= 600 Ом
    C_вых?1/(2?fR_н )=100/(2?·0,5•?10?^6· 5)=0,4 мкФ
    C_1?1/(2?fR_вхОК )=1/(2?·0,5•?10?^6·7 )=53 нФ...

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ
    В данной курсовой работе был разработан многокаскадный полосовой транзисторный усилитель с мостиком Вина. По результатам расчетов была смоделирована схема в среде Multisim. Входное сопротивление схемы соответствует заданному и равно 75 Ом, выходное сопротивление не превышает 15 Ом по условию, а значит все расчеты проведены верно, а также стоит отметить, что транзисторы тоже выбраны в соответствии с заданием.
    Перейти к полному тексту работы