Расчет и проектирование импульсный усилитель системы обработки сигналов

Казанский государственный технический университет имени А.Н.Туполева

Кафедра радиоэлектронных и квантовых устройств

Киселев

Расчет и проектирование импульсный усилитель системы

обработки сигналов

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе по “Схемотехнике аналоговых электронных устройств”

Специальность 200700

                      Руководитель                                               В.В.Афанасьев

                     доц. каф. РЭКУ

                      Зачетная книжка                                 гр.5303

                     Дата защиты                   “_”               2002 г.

                     Оценка                    Роспись                  Комиссия :

Итоговая

Казань,2002 г.

Содержание.

1.  Реферат                                                                                              стр.3  

2.  Введение                                                                                            стр.3

3.  Расчет варианта усилителя на транзисторах                                стр.4

3.1. Предварительный расчет каскадов                                         стр.4  

3.2.  Выбор транзистора                                                                         стр.5  

3.3.  Расчет оконечного каскада                                                           стр.6

3.4.  Расчет промежуточных каскадов                                                 стр.10

3.5.  Расчет входного каскада                                                                стр.17

3.6.  Расчет входной цепи                                                                      стр.18

3.7.  Расчет фильтрующих цепей                                                          стр.19

3.8.  Расчет элементов подстройки усиления                                      стр.19

3.9.  Определение итоговых параметров                                             стр.20

4.  Расчет варианта усилителя на микросхемах                                 стр.20

4.1. Выбор микросхемы и расчет усилителя                                 стр.20

4.2.  Расчет фильтрующих цепей                                                          стр.23

4.3.  Расчет элементов подстройки усиления                                      стр.23

5.   Заключение                                                                                             стр.24

6.  Литература                                                                                               стр.25

7.  Приложение                                                                                             стр.26

Реферат

В данной работе проведены расчеты широкополосного усилителя в транзисторном и микросхемном  варианте. Данный усилитель предназначен для усиления сигналов в полосе частот от 200Гц до 12МГц.

Введение.

            Усилителем электрических колебаний называется устройство, которое позволяет при наличии на его входе колебания с некоторым уровнем мощности получить на выходной нагрузке те же колебания, но с большим уровнем мощности.

            Среди множества современных электронных устройств усилители электрических сигналов получили самое широкое распространение. Они применяются в устройствах радиосвязи, радиовещания, телевидения, измерительной техники, автоматики, вычислительной техники, устройствах бытовой техники и т.п. В связи с таким огромным диапазоном применения электронных усилителей источники усиливаемых сигналов и нагрузки могут быть самыми разнообразными.

            В данном курсовой работе рассматриваются задачи проектирования широкополосного усилителя на транзисторах и микросхемах. Широкополосными являются усилители, полоса пропускания которых превышает 20 … 50 КГц. Расчеты этого усилителя приведены в соответствующих разделах настоящей пояснительной записке.   

Расчет варианта усилителя на транзисторах.

            При проектировании широкополосных усилителей основное внимание должно быть уделено обеспечению требуемого постоянства коэффициентов усиления в заданном частотном диапазоне. Расчет каскадов широкополосного усилителя должен проводится с учетом частотной зависимости параметров усилительного прибора.

Предварительный расчет каскадов.

            Как правило получить требуемый коэффициент усиления на одном каскаде широкополосного усилителя не удается, поэтому в общем случае схема широкополосного усилителя состоит из N каскадов. Рассмотрим требования предъявляемые к этим каскадам.

            Так как по заданию необходимо спроектировать усилитель напряжения, то источником сигнала должен быть ЭДС-генератор, для этого необходимо чтобы входное сопротивление входного каскада было намного больше сопротивления генератора сигнала. По заданию сопротивление источника сигнала 2кОма. Входное сопротивление входного каскада возьмем примерно на порядок больше заданного, т.е. примерно 20кОм, при этом входной сигнал будет несколько ослабляться, поэтому необходимо обеспечить запас по усилению. Такое входное сопротивление может обеспечить каскад с общим коллектором. Подобная схема включения на биполярном транзисторе дает коэффициент усиления близкий к 1, примем его равным  0,9. Таким образом применяя в качестве входного каскада каскад с общим коллектором мы теряем в усилении, но обеспечиваем согласование входной цепи с каскадами усиления.

            Выбор типов промежуточных каскадов зависит от требований предъявляемых к коэффициенту усиления  и полосе пропускания. Применение в качестве промежуточных  каскадов комбинаций общий эмиттер - общий коллектор является нецелесообразным, как указывалось выше, это связано с потерей усиления по сравнению с применением только каскадов с общим эмиттером. Так как по заданию к полосе пропускания не предъявляют особых требований, то в промежуточных каскадах нет необходимости применять высокочастотную коррекцию. В качестве промежуточных каскадов возьмем каскады с общим эмиттером.