Общая электроника: Методические указания к выполнению контрольной работы, страница 2

Рис. 5. Стабилизатор напряжения на ИС с фиксированным напряжением (а)

и на универсальной ИС (б)

Выбор микросхемы производится в зависимости от технического задания. Если выходное напряжение не стандартное, то следует применить универсальные микросхемы типа К142ЕН1, К142ЕН2 или К142ЕН3. Если напряжения стандартные (5В, 6В, 9В, 12В, 15В, 20В, 24В, 27В), - следует использовать ИС с фиксированным напряжением ЕН5, ЕН8, ЕН9.

Задано U_вых и J_н. Из справочника находим основные параметры микросхемы и значения С₁, С₂, С₃.

Для схемы «б» расчёт ведётся исходя из соотношений:

J_дел>1,5mA и

Задаёмся током J_дел, определяем  R₁+R₂ и рассчитываем R₂ и R₁.

Резистор R_1-2 является постоянным и составляет ~95% от номинала R₁. Резистор R_1-1 является подстроечным и составляет ~10% от номинала R₁. Если выходное напряжение должно измениться в заданных пределах, то соответственно необходимо расчитать R_1-1 и R_1-2.

Рассчитываем мощность, рассеиваемую на микросхеме.

P=(U_вых.-U_вх.)·J_н.;

обычно (U_вх.-U_вых.)>3В (из справочника).

Расчитываем мощности на резисторах и по справочнику выбираем их тип. Схема стабилизатора должна быть вычерчена на формате, иметь перечень элементов и соответствовать ЕСКД.

3.6. Вопрос 6. Спроектировать мультивибратор на транзисторах с заданными параметрами. В качестве исходных данных к расчёту мультивибратора даны: напряжение питания U_п, частота f,J_к, и скважность q. Необходимо выбрать транзистор и расчитать элементы R_k1, R_k2, R_д1, R_д2, C_д1, С_д2.

а)

б)

Рис. 6. Схема мультивибратора (а), временная диаграмма работы (б).

Расчёт выполняется в следующей последовательности:

3.6.1. Определить длительность Т, Т₁, Т₂.

T₂=T-T₁.

3.6.2. Выбираем транзистор VT1 из следующих условий: U_КЭ>U_П; U_БЭ³U_П; f_гр>5f; и записываем его параметры U_{КЭ мак.доп.}, U_{БЭ мак.доп.}, f_гр, h_21Э=b; J_{к. мак. доп.}, U_нас.

3.6.3. Определяем сопротивление резистора R_k1=R_k2, исходя из заданного коллекторного тока J_k.

                               

, где U_НАС – напряжение насыщения.

Проверяем условие J_K£0.7J_{k.мак.доп.}

Определим мощность резистора R_k:

P_Rк @ J_KU_П и выбираем его тип.

3.6.4. Находим сопротивление R_Д1=R_Д2 из условия обеспечения коэффициента насыщения транзистора g=1,5

где h_21Э - минимальный статический коэффициент усиления транзистора.

Определяем мощность рассеивания на резисторе R_д и выбираем его по справочнику.

3.6.5. Находим ёмкость конденсаторов С_д1 и С_д2.

3.6.6. Определяем длительность передних фронтов выходных импульсов

t _{f 1}=2.3R_KC_Д2; t _{f 2}=2.3R_KC_Д1.

В соответствии с ЕСКД вычертить схему мультивибратора с перечнем элементов.

Приложение 1

Варианты контрольных работ

Вариант № 1

1. Классификация и область применения полупроводниковых диодов.

2. R_Н= 100 Ом, U_ВХ = 5+2sin(wt)

3. SA1= “+”, SA2 = “вкл”, R₁= 10 кОм

4. U_ВЫХ = 9 В, J_Н = (10-15) мА, U_ВХ = (12-15) В

5. U_ВЫХ = 10 В, J_Н = 0.5 А

6. U_П = 10 В, f = 1 кГц, J_k = 10 мА, q = 2

Вариант № 2

1. Условные обозначения и маркировка п/п диодов.

2. R_Н = 200 Ом, U_ВХ = 4+3sin(wt)

3. SA1 = “-”, SA3, SA5 = “вкл”, R₁ = 20 кОм

4. U_ВЫХ = 3.3 В, J_Н = (10-16) мА, U_ВХ = (5-7) В

5. U_ВЫХ = 5 В, J_Н = 1 А

6. U_П = -10 В, f = 10 кГц, J_k = 15 мА, q = 3

Вариант № 3

1. Выпрямительные диоды.

2. R_Н = 50 Ом, U_ВХ = 5+2sin(wt)

3. SA1= “-”,SA4, SA5 = “вкл”, R₁ = 40 кОм

4. U_ВЫХ = 5.6 В, J_Н = (5-15)мА, U_ВХ = (8-10) В

5. U_ВЫХ = 8 В, J_Н = 2 А

6. U_П = 5 В, f = 15 кГц, J_k = 5 мА, q = 4

Вариант № 4