Проектування і дослідження попереднього підсилювача

Зміст

Вступ.. 3

Технічне завдання.. 5

Вибір і опис схеми.. 6

Розрахунок параметрів.. 7

і вибір елементів схеми.. 7

Розрахунок елементів ланцюга корекції АЧХ.. 9

Реалізація схеми в EWB.. 11

і проведення досліджень. 11

Висновки.. 17

Використовувана література.. 18

Вступ

Основним призначенням каскадів попереднього посилення є посилення напруги до величини, необхідної для подачі на вхід могутнього прикінцевого каскаду, або іншого виконавчого органа, що працює при великих рівнях потужності. Тому при проектуванні каскадів попереднього посилення необхідно в такий спосіб вибирати активні підсилювальні елементи, їхні режими роботи і пасивні деталі схеми, щоб одержати можливо більше посилення.

Оскільки каскади попереднього посилення працюють звичайно в режимі малого сигналу, для аналізу їхніх властивостей і одержання найважливіших динамічних параметрів – вхідного і вихідного опору, коефіцієнтів підсилення по струму і напрузі – складають еквівалентну схему для перемінного струму. При проведенні аналізу думають, що на вхід каскаду надходить стале синусоїдальне електричне коливання (для підсилювачів сигналів незмінної або повільно мінливої амплітуди) або миттєвий стрибок напруги (для підсилювачів імпульсних сигналів). [1]

Як активні елементи в каскадах попереднього посилення найбільше широко використовуються біполярні і польові транзистори як у дискретному, так і в

інтегральному виконанні, а в області високих частот – економічні і що мають малий шум тунельні діоди. Транзистори в каскаді попереднього посилення найчастіше включаються за схемою з ОЕ, що має найбільше посилення.

Використовуються каскади попереднього посилення двох видів: постійного і перемінного струму. Перші є універсальними, тому що можуть бути застосовані у всіх типах підсилювачів, другі – тільки в підсилювачах перемінного струму.

Каскади посилення постійного струму можуть підсилювати як завгодно повільні електричні коливання. При зменшенні частоти посилюваного сигналу (напруги, струму) коефіцієнт підсилення залишається постійним, на відміну від  підсилювача перемінного струму. В області малих частот не виникає фазове зрушення, тобто якщо , те . Підсилювач реагує на зміну (зокрема, східчастої) напруги, тому перехідна характеристика в області великих часів являє собою горизонтальну пряму, на відміну від підсилювача перемінного струму [3].

Технічне завдання

Завдання №5

Проектування і дослідження попереднього підсилювача

Вихідні дані для проектування і моделювання

Завдання

1.  Вибір і опис схеми двухкаскадного транзисторного підсилювача з RC або безпосереднім зв'язком на ОУ або інших мікросхемах.

2.  Розрахунок параметрів і вибір елементів схеми.

3.  Розрахунок елементів ланцюга корекції АЧХ.

4.  Опис реалізації схеми в EWB.

5.  Проведення досліджень:

5.1.Одержати осцилограму вихідного сигналу на частоті 1 кгц і на границях діапазону. Змінюючи амплітуду вхідного сигналу визначити діапазон його зміни, у якому посилення відбуваються без викривлення.

5.2.Зняти АЧХ підсилювача без ланцюга корекції і з корекцією.

6.  Висновки.

Вибір і опис схеми

 Як схему підсилювача вибираємо схему з загальним емітером зі стабілізацією робочої точки за рахунок негативного зворотного зв'язку.

          Каскад із загальним емітером (ЗЕ) має здатність одночасно підсилювати і напругу, і струм. При цьому коефіцієнт підсилення потужності можна одержати порядка тисяч і навіть десятків тисяч.

При підвищенні частоти підсилювальні властивості транзистора погіршуються.

Смуга пропущення обмежена інерційними процесами, що відбуваються в транзисторі. З підвищенням частоти коефіцієнт підсилення струму зменшується, що особливо помітно при частоті понад граничну частоту коефіцієнта передачі струму біполярного транзистора.

У схемі зображеної на Мал. 1 робоча точка задається за допомогою базового дільника напруги . Для поліпшення стабільності робочої точки використовується негативний зворотній зв'язок . [5]