Реферат : Расчёт усилителя постоянного тока и источника питания 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Реферат >> Радиоэлектроника


Расчёт усилителя постоянного тока и источника питания




Министерство общего и профессионального образования РФ

Сибирский Государственный Индустриальный Университет

Расчётно-пояснительная записка к курсовой работе по

промышленной электронике

Тема: Расчёт усилителя постоянного тока и источника питания

Вариант №7

Номер зачётной книжки: 94051

Выполнил студент г. ЗЭПА-95

Лавриненко Д.В.

  1. Расчет усилителя постоянного тока

Усилитель постоянного тока (УПТ) служит для усиления медленно меняющихся сигналов, значение которых после изменения остается постоянным сколько угодно долго. Нижняя рабочая частота УПТ , а высшая – определяется назначением усилителя и условиями его работы.

Возьмём в качестве усилительного каскада операционный усилитель который имеет большей коэффициент усиления и допускают изменение выходного сигнала почти в полном диапазоне питающего напряжения, а так же обладают высоким входным и сравнительно малым выходным сопротивлениями, отличается большей стабильностью и простотой использования.

Промышленность выпускает сотни типов операционных усилителей (ОУ), они имеют неинвертирующий и инвертирующий входы и неинвертирующий выход. Принцип работы (ОУ) заключается в том, что выходной сигнал изменяется в положительном направлении, когда потенциал на неинвертирующем входе становится более положительным, чем потенциал на инвертирующем входе, о наоборот. Это не означает, что на одном входе потенциал всегда должен быть более положительным, чем на другом, а просто указывает относительную фазу выходного сигнала.

Применение сильной ООС снижает усиление и обеспечивает его стабильность.

  1. Усилитель постоянного тока

Дано: , , , .

,где

R1 – входное сопротивление, влияющее на Kу схемы.

R2 – компенсация токов смещения ОУ,

R3 – параллельная, отрицательная обратная связь по напряжению.

C1, C2 – ёмкости для сглаживания высокочастотных пульсаций питающего напряжения.

по условию, тогда предположим

R2 =100KОм ð R1 = 10KОм, [1, стр.184]

, [1,стр. 185.]

.

    1. Возьмём ОУ К140УД8А, который имеет следующие характеристики [2]:

номинальное напряжение питания ………………… ±15В,

ток потребления ……………………………. не более 5мА,

коэффициент усиления ……………………………. 50 000,

выходное напряжение …………………….. не менее ±10В,

рабочая частота ……………………………………… 1МГц.

ток нагрузки …………………………………. не более 5мА,

Все параметры соответствуют условиям задачи.

  1. Выпрямитель напряжения со стабилизатором

Дано: ,,.

Решение.

Берём схему компенсационного стабилизатора напряжения, у которого Кстаб = 20…50, что удовлетворяет условию и берём двуполупериодный выпрямитель на диодах.

Поскольку плечи стабилизатора идентичны, то рассчитываем одно плечо с использованием однотипных транзисторов разной структуры.

    1. Стабилизатор напряжения на транзисторе

      1. Ток нагрузки одного плеча стабилизатора равняется сумме токов: потребления ОУ и тока нагрузки на выходе ОУ; 5 + 5 = 10мА.

      2. Возьмём транзистор КТ315А (КТ361А), его параметры: h21Э = 20…90, Iк.max = 100мА, Uкэ = 25В, и стабилитрон КС515Г, его параметры: Iст = 10мА,

Uст = 15 ± 0,75В.

      1. ,

      2. ,

      3. , где Iст – ток стабилизации стабилитрона.

      4. Ток, протекающий через R1, R2, , берём U0 = 17В,

    1. Выпрямитель

      1. По полученным данным подбираем диоды выпрямительного моста (U0 = 17В, Iд = 39 мА).

– средний ток, протекающий через диоды выпрямительного моста [3].

– обратное напряжение на диоде выпрямительного моста [3].

      1. Выбираем диодную сборку КДС523Г [2], её параметры: , , .

  1. Расчет трансформатора выпрямителя.

    1. Сопротивление трансформатора. Ом 1 [3].

    2. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора: [3]

.

    1. Ток во вторичной обмотке трансформатора: [3]

.

    1. Ток в первичной обмотке трансформатора:

[3].

    1. Вычисляем габаритную мощность трансформатора:

[3].

и находим произведение площади сечения сердечника трансформатора QC на площадь окна сердечника QО , которое в зависимости от марки провода обмоток равно:

QC × QО = 1,6PГ для провода марки ПЭЛ;

QC × QО = 2PГ для провода марки ПЭШО;

QC × QО = 2,4PГ для провода марки ПШД.

Выбираем провод марки ПЭЛ, при этом:

QC × QО = 1,6PГ = 1,6 × 2,53 = 4,05 см4.

1 В формулах напряжение в вольтах, ток в мА, сопротивление в Ом, ёмкость в мкФ.

    1. Из таблицы [3, стр. 182, Т. №6] основных данных типовых Ш-образных пластин, по значению QC × QО выбираем для сердечника трансформатора пластины типа Ш-14 с QО = 1,47 см2 ; ширина среднего стержня сердечника а = 1,4см; высота окна h = 2,1см и ширина окна b = 0,7см.

При этом получаем :

[3].

Необходимая толщина пакета пластин:

[3], берём 2 см, то QС = а × с = 2,8 см2

Отношение . Его рекомендуется брать в пределах 1…2. Если оно выйдет за эти пределы, то необходимо выбрать другой тип пластин.

    1. Определяем число витков w и толщину провода d первичной и вторичной обмоток трансформатора.

[3];

[3];

[3], берём 0,1 мм;

[3].

  1. Расчет фильтра.

    1. Расчет необходимого конденсаторного фильтра С0, от этой ёмкости зависит коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения.

[3], берём два конденсатора по 20мкФ, включенных параллельно.

    1. Рабочее напряжение конденсаторов:

[3] берём 25В.

    1. Коэффициент пульсаций на входе параметрического стабилизатора:

[3].

Так же необходимо в схему стабилизатора включить ёмкости С1 и С1 для уменьшения пульсаций стабилизированного напряжения.

Ёмкости С7 и С8 необходимо монтировать как можно ближе к корпусу ОУ, что бы компенсировать высокочастотные помехи в сети питания.

Итоговая схема устройства


Список используемой литературы.

  1. П.Хоровиц, У.Хилл, “Искусство схемотехники”, в трех томах,

Т - 1, М, “Мир”,1993г.

  1. Серия МРБ, “Справочная книга радиолюбителя-конструктора”, под ред. Н.И. Чистякова, М, “Радио и связь”, 1990 г.

  2. Л.Н. Бочаров, С.К. Жебряков, И.Ф. Колесников,

“Расчет электронных устройств на транзисторах”,

М, “Энергия”, 1978 г.

Новокузнецк 1998 г.

Похожие работы:

  • Расчёт и проектирование вторичного источника питания

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... источники питания используются в РЭА, питающейся от сети переменного тока, для получения напряжений постоянного и переменного тока ... порядка 10 ком) усилителя постоянного тока, собранного на ... стабилизатора и входом усилителя, собранного на транзисторе ...
  • Расчёт усилителя мощности звуковой частоты

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... питания усилителя необходим двуполярный источник питания, способный отдать в нагрузку ток ... причинам постоянное напряжение на выходе усилителя станет ... 2.Расчёт бестрансформаторного усилителя мощности 2.1 Расчёт общих величин усилителя Принимаем для усилителя ...
  • Устройство импульсного управления исполнительным двигателем постоянного тока

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... Расчёт цепи схемы управления 3.1. Расчёт генератора линейно изменяющегося напряжения 3.2. Расчёт сравнивающего устройства 3.3. Расчёт ... усилитель представляет собой усилитель постоянного тока. В данной курсовой работе усилитель ... от источника питания поступает ...
  • Разработка маломощного стабилизированного источника питания

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... постоянный ток. Все современные электропитающие устройства подразделяются на первичные и вторичные источники ... – регулирующий элемент, У – усилитель сигнала рассогласования, ИЭ – измерительный ... двух точек 3.7 Расчёт К.П.Д. источника питания Расчет коэффициента ...
  • Расчёт усилителя мощности низкой частоты

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... : «Расчёт усилителя мощности низкой ... тока (2.1.3) Рассчитаем сопротивление половины первичной обмотки выходного трансформатора: (2.1.4) Напряжение источника питания ... (2.2.8) Потери постоянного напряжения на ... усилитель должен питаться от двух источников питания ...
  • Усилитель широкополосный

    Реферат >> Радиоэлектроника
    ... , потребляемая от источника питания: (3.7) 8) КПД: (3.8) 3.1.2 Расчёт дроссельного каскада В ... току. 1) Найдем напряжение в рабочей точке: (3.9) 2) Постоянный ток коллектора: (3.10) 3) Выходная мощность усилителя: (3.11) 4) Напряжение источника питания ...
  • Расчёт усилителя мощности типа ПП2

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... Расчёт усилителя мощности типа ПП2» Днепропетровск 2010 г СОДЕРЖАНИЕ. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ РАСЧЁТ ... А (2.4) Постоянная составляющая тока коллектора (2.5) Мощность, потребляемая от источника питания (2.6) Максимальная ...
  • Усилители звуковых частот

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... для разделения постоянных составляющих тока и напряжения выходной цепи и нагрузки. Источник питания используется для питания усилителя, его ... -0,3)+6*0)/12 = -0,0179 А. Проверим правильность расчёта разложения Iср+I1m+I2m+I3m ...
  • Расчет элементов однокаскадного усилителя

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... термостабилизации. В процессе проектирования произвели аналитический расчёт усилителя и вариантов его исполнения. В работе ... постоянные токи в усилителе по схеме рисунка 5.14. Постоянный ток делителя напряжения протекает по цепи: плюс источника питания ...
  • Выбор и расчет усилителя

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... счет потребления усилителем энергии от источника питания. Усилители делятся на ... : • усилители постоянного тока или усилители медленно меняющихся напряжений и токов, усиливающие ... цепи коллектора: Поверочный расчёт коэффициента температурной нестабильности S: ...