Бесплатные рефераты


В мире
Календарь новостей
« Ноя.2017
Пн.Вт.Ср.Чт.Пт.Сб.Вс.
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930   
ВНИМАНИЕ!!!
УВАЖАЕМЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛИ!!!
Сайт поменял владельца и на нём грядут большие перемены.
Убедительная просьба не пользоваться покупкой рефератов через смс.
ДАННЫЙ СЕРВИС БОЛЬШЕ НЕ РАБОТАЕТ
Стоит вопрос об его удалении, дабы сделать рефераты бесплатными. Извините за неудобство и спасибо за понимание
Поиск реферата

Реферат, курсовая, контрольная, доклад на тему: Усилитель мощности системы поиска нелинейностей

ВНИМАНИЕ! Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками (вместо pic), графиками, приложениями, списком литературы и т.д., необходимо скачать работу.

Министерство образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)

Усилитель мощности системы

поиска нелинейностей

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

“Схемотехника аналоговых электронных устройств”

Выполнил

студент гр.148-3

___________Барановский С.В.

Проверил

преподаватель каф. РЗИ

________________ Титов А.А.

2001


Реферат

Курсовая работа   30 с.,  16  рис., 1 табл., 13 источников, 2 прил.,

УСИЛИТЕЛЬ, ТРАНЗИСТОР, КАСКАД, ЧАСТОТНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ,  КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ, КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ

В данной курсовой работе исследуется широкополосный усилитель мощности амплитудно и частотно модулированных сигналов, а также различные стабилизирующие и корректирующие цепи.

Цель работы - приобретение навыков расчета номиналов элементов усилительного каскада, подробное изучение существующих корректирующих и стабилизирующих цепей, умения выбрать необходимые схемные решения на основе требований технического задания.

В процессе работы были осуществлены инженерные решения (выбор транзисторов, схем стабилизации и коррекции) и расчет номиналов схем.

В результате работы получили готовую схему усилительного устройства с известной топологией и номиналами элементов, которую можно использовать для практического применения.

Полученные данные могут использоваться при создании реальных усилительных устройств.

Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 97 и представлена на дискете 3,5” (в конверте на обороте обложки).

Содержание

     Введение  ------------------------------------------------------------------------ 4

Техническое задание----------------------------------------------------------- 5

1  Расчеты ------------------------------------------------------------------------ 6

1.1  Определение числа каскадов-------------------------------------------- 6

1.1.1 Структурная схема усилителя----------------------------------------- 6

1.2 Распределение искажений амлитудно-частотной

характеристики (АЧХ). -------------------------------------------------------- 6

1.3 Расчет оконечного каскада ----------------------------------------------- 6

1.3.1 Расчет каскада со сложением напряжений ------------------------- 6

1.3.2 Расчет рабочей точки, выбор транзистора ------------------------- 7

1.3.3 Расчет эквивалентных схем транзистора КТ934В -------------- 11

1.3.4 Расчет схем термостабилизации транзистора КТ 934В -------- 13

1.3.5 Расчет выходной корректирующей цепи -------------------------- 16

1.3.6 Расчет элементов каскада со сложением напряжений --------- 17

1.4 Расчет предоконечного каскада.--------------------------------------- 18

1.4.1 Активная коллекторная термостабилизаця ----------------------- 18

1.4.2 Расчет межкаскадной корректирующей цепи -------------------- 18

1.5 Расчет входного каскада.------------------------------------------------ 21

1.5.1 Расчет эквивалентной схемы транзистора------------------------- 21

1.5.2 Активная коллекторная термостабилизаця ----------------------- 21

1.5.3 Входная корректирующая цепь -------------------------------------  22

1.6 Расчет разделительных емкостей ------------------------------------- 24

1.7 Расчет коэффициента усиления---------------------------------------- 25

Заключение --------------------------------------------------------------------  27

Список использованных источников  ------------------------------------  27

ПриложениеА Схема электрическая принципиальная ----------------  28

ПриложениеБ Перечень элементов ---------------------------------------  30

Введение.

В теории усилителей нет достаточно обоснованных доказательств преимущества использования того либо иного схемного решения при разработке конкретного усилительного устройства. В этой связи проектирование широкополосных усилителей во многом основано на интуиции и опыте разработчика. При этом, разные разработчики, чаще всего, по-разному решают поставленные перед ними задачи, достигая требуемых результатов[1].

Основная цель работы - получение необходимых навыков практического расчета радиотехнического устройства (усилителя мощности), обобществление полученных теоретических навыков и формализация методов расчета отдельных компонентов электрических схем.

Усилители электрических сигналов применяются в широкой области современной техники: в радиоприемных и радиопередающих устройствах, телевидении, аппаратуре звукоусиления и звукозаписи, системах звукового вещания, радиолокации, ЭВМ. Как правило, усилители осуществляют усиление электрических колебаний с сохранением их формы. Усиление происходит за счет электрической энергии источника питания. Усилительные элементы обладают управляющими свойствами.

Система поиска нелинейностей состоит из блока формирования сложного сканирующего по частоте сигнала, широкополосного усилителя мощности (ШУМ), и широкополосной приемо-передающей антенны. ШУМ необходим для создания на разыскиваемой нелинейности такого уровня напряженности электромагнитного поля облучения, который позволил бы приемной аппаратурой осуществить прием продуктов нелинейного преобразования.[2]

Основными требованиями, предъявляемыми к ШУМ, являются: обеспечение заданной мощности излучения в широкой полосе частот; малый уровень нелинейных искажений; высокий коэффициент полезного действия; стабильность характеристик в диапазоне температур.

Устройство, рассматриваемое в данной работе, может широко применяться на практике в различных системах поиска нелинейноатей.


Техническое задание

Усилитель должен отвечать следующим требованиям:

Рабочая полоса частот: 10-250 МГц

Линейные искажения

в области нижних частот не более 1.5 дБ

в области верхних частот не более 1.5 дБ

Коэффициент усиления 15 дБ

Выходная мощность 10 Вт

Диапазон рабочих температур: от +10 до +50 градусов Цельсия

Сопротивление источника сигнала и нагрузки Rг=Rн=50 Ом


1 Расчетная часть

1.1. Определение числа каскадов.

Число каскадов определяется исходя из технического задания. Данное устройство должно обеспечивать коэффициент усиления 15 дБ, поэтому целесообразно использовать три каскада, отведя на каждый по 5-6дБ, оставив запас по усилению мощности примерно вполовину.[3]

1.1.1Структурная схема усилителя.

Структурная схема, представленная на рисунке 1.1, содержит кроме усилительных каскадов корректирующие цепи, источник сигнала и нагрузку.

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей

Рисунок 1.1 Структурная схема

1.2. Распределение искажений амлитудно-частотной

характеристики (АЧХ).

Исходя из технического задания, устройство должно обеспечивать искажения не более 3дБ. Так как используется три каскада, то каждый может вносить не более 1дБ искажений в общую АЧХ. Эти требования накладывают ограничения на номиналы элементов, вносящих искажения.[4]

1.3. Расчет оконечного каскада.

1.3.1 Расчет каскада со сложением напряжений

Целесообразней использовать схему каскада со сложением напряжений, так как значительно  снижаются потребляемая  мощность и величина питающего напряжения. Так же выбор каскада со сложением напряжений обусловлен большой полосой пропускания, по заданию от 10МГц до 250МГц, и достаточно большой выходной мощностью – 10 Вт. При выборе другого каскада, резестивного или дроссельного, возникают проблемы с выбором транзистора, тогда как каскад со сложением напряжений позволяет достичь заданные требования.

Схема каскада по переменному току приведена на рисунке 1.1 [4].

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей

Рисунок 1.2 Схема каскада со сложением напряжений

При условии:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей                                                                                                (1.1)

Напряжение, отдаваемое транзистором каскада, равно входному, ток же, отдаваемый предыдущим каскадом, практически равен току нагрузки. Поэтому ощущаемое сопротивление нагрузки каскада равно половине сопротивления Усилитель мощности системы поиска нелинейностей, его входное сопротивление также равно половине сопротивленияУсилитель мощности системы поиска нелинейностей, вплоть до частот соответствующих Усилитель мощности системы поиска нелинейностей=0,7. Это следует учитывать при расчете рабочих точек рассматриваемого и предоконечного каскадов.

1.3.2. Расчет рабочей точки, выбор транзистора.

Зададимся вопросом: что лучше для данной схемы – включение сопротивления или дросселя в коллекторную цепь. Рассмотрим оба случая:

а) В цепи коллектора используется сопротивление

Схема каскада приведена на рис. 1.3.

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей

Рисунок 1.3 Схема оконечного каскада по переменному току.

В резистивной схеме наиболее эффективно использовать сопротивление в цепи коллектора равное сопротивлению нагрузки. Рассчитаем энергетические параметры схемы, приняв одинаковыми сопротивление нагрузки и коллектора:

Напряжение на выходе усилителя:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей,                                                                                                              (1.1)

где P- мощность на выходе усилителя, Вт;

Rн – сопротивление нагрузки, Ом.

Тогда Усилитель мощности системы поиска нелинейностей.

Выходной ток на сопротивлении нагрузки:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей,                                                                                           (1.2)

В данной схеме появится эквивалентное нагрузочное сопротивление, представляющее собой параллельное включение сопротивлений Усилитель мощности системы поиска нелинейностей и Усилитель мощности системы поиска нелинейностей, в результате получится следующее:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей

Тогда выходной ток будет таким:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей

где Rэквив – сопротивление цепи коллектора по переменному току, Ом.

Теперь можно определить рабочую точку:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностейУсилитель мощности системы поиска нелинейностей,  где Усилитель мощности системы поиска нелинейностей                    (1.3)

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей

Напряжение источника питания будет следующим:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей                                               (1.4)

Видно, что оно достаточно высокое.

Нагрузочные прямые по постоянному и переменному току приведены на рис.1.4.

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей                                            I, А

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей                                 2.81

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей                                  2.1

                                                               R~

Усилитель мощности системы поиска нелинейностейУсилитель мощности системы поиска нелинейностейУсилитель мощности системы поиска нелинейностей                                 1.4

                                                            R_

Усилитель мощности системы поиска нелинейностейУсилитель мощности системы поиска нелинейностей                                                                   18                           35.6                 53.2  U, В

Рисунок 1.4 – Нагрузочные прямые по постоянному и переменному току.

Расчет прямой по постоянному току производится по формуле:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей                                                                                                       (1.5)

Iк0=0:                  Uкэ0=Еп=53.2 В,

Uкэ0=0:               Iк0= Еп/ Rк=53.2/25=2.1 А.

Расчет прямой по переменному току производится по формулам:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей,                      Усилитель мощности системы поиска нелинейностей,

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей,                       Усилитель мощности системы поиска нелинейностей

Найдем так же расчетную мощность цепи и мощность потребления:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей                                                                          (1.6)

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей                                                                     (1.7)

б) В цепи коллектора используется дроссель

Схема каскада приведена на рис.1.5.

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей

Рисунок 1.5 – Схема оконечного каскада по постоянному току.

Рассчитаем энергетические параметры. Значения Усилитель мощности системы поиска нелинейностей не изменятся.

Эквивалентное нагрузочное сопротивление, возникшее в предыдущем пункте, здесь будет равно сопротивлению нагрузки, т.к. Усилитель мощности системы поиска нелинейностей заменил дроссель. Тогда выходной ток будет следующим:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей

ток в рабочей точке изменится:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей

Запишем значения тока и напряжения в рабочей точке:

Усилитель мощности системы поиска нелинейностейUкэ0=18В

Iк0 =0.7А.

Напряжение источника питания:

Еп=Uкэ0 =18В.

Усилитель мощности системы поиска нелинейностейВидно, что напряжение питания значительно уменьшилось. Нагрузочные прямые по постоянному и переменному току приведены на рис. 1.6.

                                        I, А

                              1.4                                  R_

                                         R~  

                              0.7

Усилитель мощности системы поиска нелинейностей
ВНИМАНИЕ! Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками (вместо pic), графиками, приложениями, списком литературы и т.д., необходимо А можно заказать оригинальный реферат
Опубликовано: 20.08.10 | [ + ]   [ - ]  
Просмотров: 115
Загрузок: 0
Рекомендуем
{dnmbottom}
БАНК РЕФЕРАТОВ содержит более 70 000 рефератов, курсовых, контрольных работ, сочинений и шпаргалок.