Сызықты күшейткішті жобалау және есептеу: структуралық схеманы таңдау, каскадтар саны, принципиалды схема және соңғы каскадтың есептелуі

 Мазмұны: І бөлім. Күшейткіштің структуралық схемасының таңдау ІІ бөлім. Күшейту каскадтарының санының есептелу жоспары. ІІІ бөлім. Күшейткіштің принципиалды схеманың таңдау құрлымы. IV бөлім.Соңғы каскадтың есептелуі. V бөлім. Тұрақты токтағы схема элементтерінің есептелу. VІ бөлім. Жалпы КТБ тереңдігінің есептелуі. VІІ бөлім. Күшейткіштегі күшейту коэффиценттің тексерудің есептелуі. VІІІ бөлім. Жалпы КТБ тізбегіндегі ұзаруын есептеу. ІХ бөлім. Есептелу нәтижесінің қорытындысы. Х бөлім. Ұсынылған әдебиеттердің тізімі, күні, оқушының қолы. Сызықты күшейткіш тақырыбы бойынша курстық проектінің Күшейткіштің көрсеткіштері. Жүктемеге берілетін қуат Pн мВт Жұмыс диапазонының төменгі жиілігі fн кГц Жұмыс диапазонының жоғарғы жиілігі fв кГц Күшейткіштің номиналды күшеюі S дб Бейсыздықтың өшуі, екінші гармоника кезіндегі Бейсыздықтың өшуі, үшінші гармоника кезіндегі Күшейткіштің тұрақсыздығы St; Салмақпен және сигналдың кедергідегі тоқ көзі Күшейткіштің шығатын және кіретін кездегі 39 812 1304 30 60 80 0,7 75 0,05 Күшейткіштің кіру кезіндегі келтірілген жеке кедергі деңгейі. Рс.п.кірудб Кіріспе Күшейткіштердің құрылыс техникасы мен 1914 – 1916 жылдары Н. Д. Напалекси 1933 – 1934 жылдары күшейткіш Келесі жылдары елде 1960 жылдары электрлік аппараттуралар информациялық ағымды электр аппаратурасын 1. Транзистор принципін сақтау 2. Электр - құрылыстардың Приборлардың жұмыс істеу 1. Гармоникалық сигналдардың күшейткші. 2. Әртүрлі өлшемдері мен формасы Периодты сигналдар және Тұрақты тоқ күшейткішіндегі fн төменгі жиіліктен fв fв жоғары жиілікпен Төменгі жиілікті күшейткіш пен жоғарғы жиіліктің күшейткіштері электрлік болғанда ғана алады. Дәл қазіргі уақытта Транзисторлы және электронды Магниттік, диоттық, молекулалық типтердің күшейткіштері Система аппаратурасы үлкен сандағы болып табылады. Олар аралық күшейткіш Наминалды күшею күшейткіші f Кедергі келісуінде Sp=10lg . Транзисторда және жолдармен жүреді: потенциялдық Мысалы: радиоаппаратурада қажетті Күшейткіштің реттеушісі реттеушіліктер приборларды көрсетеді, І - бөлім. Күшейткіш структуралық схемасының таңдау құрылысы. Структуралық схема күшейткіш туралы жалпы Шығатын сигнал кіретін сигналға қатынасты Кіргізетін сызық амплитудасының жиілік бұрмалануы Ауыспалы ұзартқыш бастапқы еңкею автоматикалық контуры (АРК). Салмақты және сигналды ток көзі ІІ - бөлім. Күшейткіш каскадының есептеу санының есептелуі. Күшейткіш каскады дегеніміз – күшейткіштің функциясын Егер бір каскад пен күшеюде құрса N= Мүндағы: Sқай к.б – қайтымды каскад байланысы Sкаск – бір каскад күшейткіші. Sқай к.б = S + Аос Мұндағы: S – номиналды күшейткіш. Аос - ООС тереңділігі 20- 30дБ-да жүрді. Sкаск=20 дБ Sқай к.б = 40 + 20 = 60 N= Күшейткіш каскадының саны 3-ке тең болады. ІІІ - бөлім. Күшейткіштің принципиалды схемасының таңдау құрлымы. Қарапайым үш каскадты сызықты күшейткіштің R6; С3; R11; С ; IV - бөлім. Соңғы касскад есептелуі. Соңғы каскад салмақта берілген қуат сигналы алуын қамтамасыз Күшейткіш элемент осындай каскадтарда fгр > (40 100) fв Рk max (4 Мұндағы: Рc- салмаққа берілетін қуат. Ал схемамызда транзисторы fгр >50*1304кГц = 65200кГц = 65.2МГц Рkmax >5*39 =195 мвт Біздің схема үшін транзистор ГТ308А алынады. Тран-р параметрлері Тран-р структурасы fгр МГц Ркmax МВт 21min 21max Uкmax мА Iб Ом ГТ308А p-n-p 90 150 20 75 12 50 50 Суреттен жұмыс аймағының транзистор сипаттамасын анықтаймыз. Ол үшін шығатын Iк = U кэ 2 I к 75 Кернеу осінде бұл мәндерде құрады. Пепендикуляр өтуіне байланысты және сызық жүргізу қажет, сәйкесінше Ukэ Ukо = Ukо мәнін табу үшін толық шамаға тең. =39/0.95=41.1MBT Каллектор транзистордағы қуаттың шашырауын мына формуламен табамыз. Pkо = Мұндағы: - А режимдегі КПД каскадының Рkо = 41.1/0.4*0.9 = 41.1/0.36 = 114 мвт Транзистор каллекторының қуатынан тоқтың тыныштығының мөлшерін аламыз. Іko3 = = Тандалған транзистор сипаттамасының шығуында белгілейміз. Ukо1 Іko және Ukо3= 6.5 В Ібo = 0.21В Іko 3 = 11 В Сигналдың шығу кернеуінің амплитудасын анықтаймыз. Ukm Ukо - Uост Ukm 6.5-1=5.5 Ukm 5.5 Шығу сигналы тоғының амплитудасын анықтаймыз. Іkm = Іkm = Түзу аралық тоғының қосымша күшін құраймыз. Ол үшін транзистордың М нүктесін қосымша күштегі түзу ауыспалы тоқ Ібmах=0.38мА Ібmin=0,1мА Ток кіру сигналының амплитудасын анықтау. Іб.m= ; Транзистордың таңдалған режимінің қуатқа берілуін анықтаймыз. Алынған шаманы салыстырамыз P~ және P~ 39.9 39.9 Транзистордың кіру сипаттамасында Uбm= . Кернеудің күшею коэффицентін анықтау. k3 Транзистор кедергісінің анықталуы. Rкір3 = Салмақ кедергісінің тізбектегі шығуын R~3= Транзистор шығу тізбегінде қоректендіру Ро = Іko· Ukо = 11 · 6.5 = Шығу тізбегіндегі факторлық коэффицентінің Nкас Ukо3 (В) Іkoз (мА) Uбоз (В) Ібoз (мА) К3 Rкіру3 (Ом) R~3 (Ом) 3 6.5 11 0,75 0,21 73.3 0,5 0,6 0,35 fмек (40 100) fмек 52160 кГц – 130400 Рkmax (4 5) Рн Іk = Рkmax = 225 Іk1 = мА Іk2 = Калектор транзистордағы таралу қуатын мұндағы = 0,4; Іko = = мА Ібo = 15 мА; Ukо = 0,1 Ukm Ukо - Uост Іko - Іkm = 7,9 – 7 = Ukо + Ukm = 11,1 + 8,9 = Іб min = 0,9 мА; Іб mах = Іб.m= мА Соңғы каскадтың параметрі. Nкас Ukо (В) Іkoз (мА) Uбоз (В) Ібoз (мА) К3 Rкіру3 (Ом) P~3 (Ом) 2,6 11 7,9 0,1 1,5 178 0,005 1,3 0,35 V – бөлім. Тұрақты ток схемасының элементтерінің есептелуі. Есептеу соңғы каскадтан басталады, Іg3 = (5 10) Ібоз Іg3 = 6 · 0,21= 1,3мА Үшінші каскад эмиттер UR15 = (5 10)Uбоз Резистор кедергісінің R15 деп анықтаймыз тізбекте үшінші элементтер R15 = Қоректендіру көзінің кернеуін анықтау. Е = UR15 + Uко + Іко · R16 Мұндағы R16 R~= кОм UR15 = (Iкоз + Iкоз) · R15 = (11 Е = 4.5+ 6.5+ 11 * 0,12 = R 13= R14 = Алдын – ала каскадты есептеу Каскад N Ukо1 (В) Іko1 (мА) Uбо1 (В) Ібo1 1 2 2 0,115 0,01 Каскад N Ukо2 (В) Іko2 (мА) Uбо2 (В) Ібo2 2 4 4 0,165 0.05 Каскадтың алдын – ала күшеюінің жұмыс UR6 = UR11 = 1В. Бірінші каскадтың ток бөлуі Іg1 = (5 10) Ібо1 Іg1 = 5 · 0.01 = 0.05мА Іg1 = 0,05мА Бірінші каскад эмиттер тізбегінде UR5 = (5 10) Uбо1 UR5 = 5 · 0,115 = 0.575В UR5 = 0.575В Бірінші каскадтың эмиттер R5 = Бірінші каскадтың колектр тізбегіндегі UR5 = (2+0,01) *0.3 = 0,6В R4 = R4 = Бірінші каскадтың аралас резистор бөлгіштің R2 = R2 = R3 = Екінші каскадтың эмиттер тізбегіндегі резистор кедергісін R9 = R9 = R8 = Ом Мұндағы: UR9 = (Iко2 + Iбо2) · R9 UR9= ( 4+ 0,05) · 0.6 = 2.43В R8 = R6 = R11 = VI – бөлім. Жалпы КТБ тереңдігінің есептелуі. КТБ күшейткіш қосқаннан кейін, күшейткіштің сапалы Сапалы көрсеткіштің 1. Сызықты емес бұрмалау бойынша КТБ тереңдігін Курстық проекті а2 r 0 = a2r + 10 lg а3 r0 = a3r + 20 а2r ; а3r сызықты емес Аос1 а2r 0 - а2 Аос2 а3 r 0 - Аос1 60-44дБ=16дБ Аос2 80-63дБ=17дБ Мұндағы: Аос1 және Аос2 – КТБ тереңдігі. 2. Күшейтуідің тұрақсыздығы бойынша КТБ Бірінші каскад үшін к/к = St күшейту тұрақсыздығы, децибилмен берілген. Аос3 > 17 lg =17 lg Мұндағы N – күшею каскадының саны. St – күшейтудің тұрақсыздық мәні. 0,15 – кері байланыссыз каскадтың орташа тұрақсыздығы. Шағылу коэффиценті бойынша КТБ бср = 0,5*0.09= 0.045 мұндағы: КТБ тереңдігінің формуласы: Аос4 17 lg дБ Күшейткіштің КТБ тереңдігін F = 100,05* Аос F = 100,05 * Аос=100,05*27=22.4 Аос=27дБ мұндағы, F – келістірілген мәндегі КТБ тереңдігі. VІІ – бөлім. Күшейткіштегі күшейту коэфицентінің тексерудің Транзистордың бірінші және екінші каскадтарының Rкір1 = Rкір2 = Бірінші мен екінші каскадтың транзистор параметрін N каскад 21min Rкір1Ом N каскад 21max Rкір2Ом 1 20 11.5 3 20 3.3 Екінші каскадтың ауыспалы R2 = Мұндағы: Rg3 = Rg3 = R 2 = Rкір3 – соңғы каскадтың есептелуінен алынады. Принципиалдық схеманың анықталады. Екінші каскадтың кернеу бойынша күшейту k 2= Бірінші каскадтың кернеу бойынша күшейту k1 = ; мұндағы R4 – бірінші каскадтың каллектр k= k 1 · k 2 · k мұндағы: k 3 – соңғы каскадтың күшейту КТБ есептелуімен кернеу бойынша күшейткіштің k Ф = ; Мұндағы: 1,2 коэффицент артығы. F – КТБ - тереңдігі. Фактілік коэффициент пен берілген S мәнісі k = 100,05·S = 100,05·38=10,1.9=79.4 Алынған фактілік коэффициент мәнісі Егер kФ 15k болса, яғни R3 2 резистордан. Бір каскадта кері байланыс Егер kФ/ 1191 > 38жергілікті кері VІІІ бөлім. Жалпы КТБ тізбегіндегі ұзартқыштық есептелуі. Жалпы КТБ тізбегі коэффицент таратуды анықтау. = (2 10)/ k = 5/79.4= 0,06 Мұнда коэффицент кіру және шығу k – кернеу бойынша күшейту коэффиценті. Салыстырмалы бірлікте резистор кедергісін Т – түріндегі ұзартқыш формуласы. R7 = R12 = Rс = R10 = Rс = Мұндағы Rс – ұзартқыш сипаттамасының кедергісі.Ол 150 – ІХ – бөлім. Қорытынды бөлім. Транзистор және конденсатор көмегімен тізбек Содан ТКБ – тың сызықты Х – бөлім. Қолданылған әдебиеттер: Цикина А.В. «Күшейткіштер» оқу кітабы Радио Күшейткіш электронның курстық проекциясы. Электронды күшейткіштер, методикалық жұмыстар. Қ.М. Атамұратова физика терминдерінің орысша, қазақша Конспект ОЭС пәніен (электр сұлба техника пәні).