Усилитель вертикального отклонения. Разработка принципиальной схемы усилителя. Расчет разделительной цепи

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Рязанский Государственный радиотехнический университет

Кафедра РТС

Курсовая работа

 «Усилитель вертикального отклонения»

Задание №27

Выполнил: ст. гр. 7112

%username%

Проверил: проф. каф. РТС

И

Рязань, 2009г.

Содержание

1)Техническое задание на курсовую работу……………………………………………………..3

2)Введение……………………………………………………………………………………………………………………..4

3)Эскизный расчет усилителя………………………………………………………………………………...5

4)Разработка принципиальной схемы усилителя……………………………………………6

4.1)Расчет выходного каскада ………………………………………………………………………..6

4.2)Расчет плавной регулировки ………………………………………………………………...12

4.3)Расчет ступенчатой регулировки ………………………………………………………..12

4.4)Расчет ГСТ(генератор стабильного тока) ………………………………………..14

5)Расчет разделительной цепи ………………………………………………………………...15

6)Заключение ……………………………………………………………………………………………………………16

7)Библиографический список …………………………………………………………………………….17

8)Приложение: перечень используемых элементов СхЭ …………………………18

9)Принципиальная схема усилителя………………………………………………………………...19

Введение

По техническому заданию требуется рассчитать усилитель вертикального отклонения осциллографа, нагрузкой которого являются пластины вертикального отклонения электронно-лучевых трубок. При заданных значениях емкости пластин, выходного напряжения, допустимых линейных искажениях выходного сигнала. Так же необходимо обеспечить необходимую плавную и ступенчатую регулировки[1].

Эскизный расчет усилителя

Структурная схема проектируемого усилителя имеет вид:

Так как усилитель вертикального отклонения должен обеспечивать усиление как переменного, так и постоянного сигнала, выберем в качестве основы проектируемого усилителя дифференциальный каскад.

Для обеспечения высокого входного сопротивления усилителя на входе каскада используем полевые транзисторы. Так как  на практике используются несимметричные сигналы, то один из входов усилителя будет иметь нулевой потенциал.

Для достижения хорошей высокочастотной характеристики  дифференциального усилителя используем включение транзисторов, при котором на коллектор входного транзистора приложен постоянный потенциал.

Для перехода к симметричной схеме дифференциального усилителя, используем в каждом плече каскодную схему.

Для обеспечения согласования каскадов по постоянному току будем использовать в каскодной схеме дифференциального усилителя p – n - p транзисторы (эта схема удобна для построения промежуточных каскадов, так как входной и выходной потенциал можно выбрать равным нулю).

Для расширения полосы пропускания каскада используем индуктивную ВЧ коррекцию, обратную связь по току в схеме с ОЭ.

Регулировка усиления в проектируемом усилителе будет обеспечиваться за счет изменения глубины ООС по току.

Расчет выходного каскада

1.  Расчет  напряжения источника питания выходного каскада:

2.  Частотные искажения каскада:

3.  Пологая частотные искажения входной и выходной цепей каскодного  ДУ  одинаковыми, определяем их величину

стандартное значение: 475,Ом

4.  По семейству обобщённых характеристик рис.1 для

Найдём значение обобщённой частоты , задавшись коэффициентом коррекции к=0.414,

5.Полная ёмкость  монтажа 4 пФ. Ёмкость коллектора выходных транзисторов  ,

=41.6пФ

6.  Сопротивление нагрузки каскада:

Стандартная величина

Индуктивность коррекции катушки

7.  Необходимый размах коллекторного тока каждого плеча ДУ:

8.  Максимальный ток генератора стабильного тока:

9.  Требуемая граничная частота выходных транзисторов каскодной схемы ДУ (VT5, VT6):

10.  По величине значения   и  выбираем кремневый транзистор КТ611Б со следующими параметрами:

11.  Требуемая граничная частота транзистора в схеме с ДУ  в схеме с общим эмиттером (VT3, VT5):

С учётом необходимого максимального тока коллектора

 выбираем кремневый транзистор КТ610А с параметрами (n-p-n)

Среднее значение параметра

12.  Определим сопротивление эмиттера каскада с ОЭ в схеме с ДУ. При больших токах эмиттера сопротивление эмиттера можно принять равным

13.  Рассчитать амплитуду базового тока транзисторов с ОЭ в схеме ДУ

 

14.  Определить ток коллектора входных транзисторов (VT1 и VT2 в схеме с ОК)

С учётом требуемой граничной частоты выбираем транзистор 2ГС398А со следующими параметрами

15.  Рассчитаем выходное сопротивление каскада с ОК в схеме ДУ

16.  Вычислим крутизну транзистора с ОЭ в схеме ДУ

17.  Коэффициент усиления плеча

K=S

18.  Входная ёмкость плеча каскодной схемы ДУ

19.  Сопротивление эквивалентного генератора входной цепи каскодной схемы

20.  Определим граничную частоту крутизны  плеча каскодной схемы ДУ

21.  Рассчитаем необходимую величину резистора обратной связи , при которой значение

22.  Коэффициент усиления плеча с учётом обратной связи

23.  Определим входное сопротивление плеча каскодной схемы ДУ

24.  Находим входное сопротивление  каждого плеча рассчитываемого каскада

25.  Входная ёмкость плеча каскада

26.  Расчёт каскада по постоянному току:

1)  Задаемся величиной потенциала базы выходных транзисторов (VT4, VT5) , тогда потенциал коллеторов транзисторов с ОЭ (VT3 и VT5) равен

2)  Выбираем напряжение низковольтных источников питания

3)  Потенциал базы задаём с помощью стабилитрона КС156 с напряжением