курсовая. Шишлаков Курсовой ПРИМЕР. Курсовая работа защищена с оценкой руководитель шишлаков В. Ф. Пояснительная записка
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
3.2 Расчёт сопротивлений резисторов промежуточных каскадов усиления Схема усилительного каскада показана на рис. 3.1, где  входное сопротивление следующего каскада усиления; А и В - точки подключения следующего каскада, а схема одного плеча изображена на рис. 3.2.    Проведём расчёт усилительного каскада (см. рис 3.1) для следующих исходных данных: напряжение источника питания  ток нагрузки каскада (входной ток следующего каскада усиления)  сопротивление нагрузки усилительного каскада (входное сопротивление следующего каскада)  В качестве усилителя-сумматора предварительно выбираем операционный усилитель К140УД9, максимальное напряжение на выходе которого  минимально допустимое значение сопротивления нагрузки  Поскольку данные о внутреннем сопротивлении микросхемы отсутствуют, то для расчётов принимаем  В соответствии с методикой выбора транзисторов, изложенной в подразд. 3.1, для предварительного усилителя выбираем комплиментарную пару транзисторов марки КТ502Б, КТ503Б, основные параметры которых показаны в табл. 3.1. С учётом числовых значений соотношения принимают следующий вид: 1. Условие достаточности входного напряжения определяем исходя из предположения, что транзистор находится в состоянии насыщения, тогда:  где  коэффициент запаса по напряжению;  напряжение на входе усилительного каскада, соответствующее напряжению выхода операционного усилителя (из паспортных данных) при отсутствии справочных данных 0,5...1(В); здесь  ток и сопротивление нагрузки усилительного каскада, соответствующее входному току и входному сопротивлению следующего каскада усиления, определённые в предыдущих расчётах. Из этого соотношения следует функциональная зависимость   2. Условие ограничения тока базы транзистора допустимым значением следует из соотношения  и имеет вид  где  коэффициент запаса по току;  максимально допустимое значение тока базы (из паспортных данных транзистора).Из этого соотношения следует функциональная зависимость    3. Условие требуемого входного сопротивления каскада получаем из соотношения  представив его в виде  где  входное сопротивление каскада; входное сопротивление транзистора, определяемое по входной характеристике  либо приближённо   Учитывая, что  приводим соотношение к виду где  минимально допустимое значение сопротивления нагрузки операционного усилителя (из паспортных данных).Из этого соотношения следует функциональная зависимость   т.е. условие вырождается в  4. Условие обеспечения требуемой термостабилизации определяется формулой  5. Условие обеспечения требуемого тока в нагрузке следует из соотношения  и представляется в виде следующей функциональной зависимости  6. Условие ограничения значения обратного напряжения  имеет вид откуда следует ограничение на максимально допустимое значение   Полученные результаты показаны на рис. 3.3, где номера графиков соответствуют условиям 1-6. Из полученной таким образом области выбираем   4. РАСЧЁТ ВНЕШНИХ ЦЕПЕЙ УСИЛИТЕЛЯ  4.1 Расчёт коэффициента усиления охватываемой части усилителя и коэффициента передачи цепи отрицательной обратной связи Построим области допустимых значений  и  для следующих исходных данных:усилитель имеет три входа, коэффициенты передачи по которым:    погрешность воспроизведения коэффициентов усиления по всем входам  сопротивление нагрузки  коэффициент усиления усилителя мощности  выходное сопротивление усилителя мощности  входное сопротивление усилителя мощности  коэффициент усиления операционного усилителя  Определим и  :  Так как в паспортных данных на операционный усилитель даётся лишь одно (минимально гарантированное) значение коэффициента усиления. Поскольку  как правило, различаются незначительно, то будем полагать, что  Определим и для следующих исходных данных: усилитель имеет три входа, коэффициенты передачи по которым:    погрешность воспроиз-ведения коэффициентов усиления по всем входам    Значение коэффициента обратной связи в рассматриваемом случае  Тогда можно определить минимально допустимое значение коэффициента усиления операционного усилителя  (значения  были определены в примерах, рассмотренных ранее.)Таким образом, полученное значение  меньше, чем минимально гарантированное значение коэффициента усиления операционного усилителя выбранного типа.Для дальнейших расчётов принимаем   и уточняем значение учётом  В результате   4.2 Расчёт параметров внешних цепей усилителя с параллельной отрицательной обратной связью по напряжению Рассчитаем параметры внешних цепей усилителя для следующих исходных данных: усилитель имеет три входа, коэффициенты передачи по которым: внутренние сопротивления: - датчика сигнала управления  - корректирующей обратной связи  - главной обратной связи  отклонение внутренних сопротивлений от номинальных значений   максимально возможные значения напряжений, поступающих на входы усилителя:  остаточные напряжения источников входных сигналов:    допустимое значение напряжения покоя  Также допустим, что выбранный в ходе предыдущих расчётов операционный усилитель, имеет следующие параметры:          В рассматриваемом примере напряжение питания усилителя  допустимая разность температур  и время безотказной работы  В соответствии с (4.21) вычислим параметры, определяющие ошибку в работе усилителя:     Рассчитаем составляющие формул (4.26), (4.28), (4.29):     В результате получаем функциональные зависимости  По условию (4.26) (рис. 4.2, кривая 1):    по условию (4.28) (рис.4.2, кривая 2) Из условий (4.29) следует             2)           Далее сводим полученные данные  кривых 1 и 2 в таблицу
 Из области допустимых значений (рис. 4.2) выбираем  и  , соответствующее точке А. Рис 4.2 Затем, используя (4.30), определяем  ,а затем, в соответствии с (4.31), сопротивления входных цепей усилителя:   |
