Расчет усилителя постоянного тока.Определение схемы усиления. Определение выходного каскада. Определение общего коэффициента усиления

Федеральное агентство по  образованию

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ДВПИ имени В.В. Куйбышева)

Кафедра РТС

Расчет усилителя постоянного тока

Пояснительная записка к курсовой работе

по курсу “Основы схемотехники”.

Выполнил:

студент группы Р-4011

Проверил:

Владивосток. 2007г.

Содержание

1. Задание………………………………………………………..…..….3

2. Анализ технического задания……………………………………....4

3. Определение схемы усиления….. …………………….............…...5

  3.1. Определение коэффициента усиления………….....…......….....5

  3.2. Выбор типа транзистора………………………………....….…...5

  3.3. Определение выходного каскада……………………….……....6

  3.4. Определение каскада на ОУ…….. .…………..……….………..8

          3.5. Определение статических погрешностей ОУ……...………..…9

3.6. Определение общего коэффициента усиления ………........…10

4. Заключение……………………………………………………........11

5. Список литературы……………………………………………...…12

6. Приложение «А»………………………………………...…..……..13

7. Приложение «Б»…………………………………….………..…….14

8. Перечень элементов……………………………..…………………16

9. Функциональная схема ……………………..…………...………...17

10. Схема электрическая принципиальная ……………….…....….…18

1. Задание

Произвести расчёт Усилителя постоянного тока по следующим исходным данным:

·  Выходное напряжение  Uвых=+/-15 В;

·  Сопротивление нагрузки Rн=9 кОм;

·  Диапазон усиливаемых частот fв=9 МГц;

·  ЭДС источника сигнала Ег=12 мВ с сопротивлением Rг=60 кОм;

·  Рабочая температура Траб.=50 град.

2. Анализ технического задания

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.

В каскадах предварительного усиления в целях сокращения их числа возможно применение интегральных микросхем, наиболее универсальными из которых являются операционные усилители. Практическое использование операционных усилителей обусловлено большим значением коэффициента усиления, высоким входным  и малым выходным сопротивлениями.

В качестве предварительного каскада усиления операционный усилитель который имеет требуемый коэффициент усиления и допускает изменение выходного сигнала почти в полном диапазоне питающего напряжения, а так же обладает высоким входным и сравнительно малым выходным сопротивлениями, отличается большей стабильностью и простотой использования.

Выходной каскад выбираем Фазоинверсный с эмиттерной связью т.к. он предназначен для получения двух выходных сигналов, равных по амплитуде и противоположных по фазе, что соответствует заданию.

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.

3. Расчёт Схемы усилителя

3.1. Определение коэффициента усиления

Сквозной коэффициент усиления:

Коэффициент передачи входной цепи: .

Принимаем

Расчетный коэффициент усиления усилителя:

Т.к. коэффициент усиления усилителя  большой, то будем брать усилитель многокаскадный.

Находим коэффициент усиления каждого каскада:

т.к. каскады промежуточного усиления одинаковы по схеме построения и обеспечивают одинаковый коэффициент усиления, то его значение находим как , где n – число каскадов. Данный коэффициент усиления можно реализовать на двух каскадах.

3.2. Выбор типа транзистора

Транзистор выбирается из условия:

Т.к. >, то коррекция частотных искажений не потребуется.

Указанным требованиям удовлетворяет транзистор типа КТ347А, с параметрами (при Iко=0,15А; Uко=10В):