Методические рекомендации по выполнению и оформлению ргз 18 Варианты заданий 18

• Название: Методические рекомендации по выполнению и оформлению ргз 18 Варианты заданий 18
• Дата: 04.03.2023
• Размер: 488 Kb.
• Имя файла: afys___.___.______________________________.____....doc
• Тип: Методические рекомендации; #968111
• страница: 1 из 7

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
"МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"


Кафедра автоматики и вычислительной техники


РАСЧЕТ ОДНОКАСКАДНОГО УСИЛИТЕЛЯ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И РЕЛЕЙНОГО УСИЛИТЕЛЯ
(ТРИГГЕР ШМИТТА)

Методические указания к выполнению расчетно-графического задания
по дисциплине "Электроника" для специальностей
220301 "Автоматизация технологических процессов и производств", 210301 "Радиотехника",
160905 "Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования"


Мурманск

2009

Составитель – Владимир Сергеевич Солодов, канд. техн. наук, профессор кафедры автоматики и вычислительной техники Мурманского государственного технического университета


Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой 6 мая 2009 г., протокол № 7


Рецензент – А. Ю. Висков, канд. техн. наук, доцент кафедры автоматики и вычислительной техники МГТУ


Печатается в авторской редакции


Электронная верстка Г. М. Плишко

© Мурманский государственный
технический университет, 2009

© В. С. Солодов, 2009

ОГЛАВЛЕНИЕ

Рекомендуемая литература 5

1. Усилители переменного тока 5

1.1. Краткие теоретические сведения об усилителях переменного тока 5

1.2. Усилительный каскад с общим эмиттером 7

1.3. Расчет маломощного усилительного каскада с ОЭ 9

1.4. Методические рекомендации по выполнению и оформлению РГЗ 18

1.5. Варианты заданий 18

1.6. Контрольные вопросы 19

2. Релейный усилитель 20

2.1. Краткие теоретические сведения о релейных усилителях 20

2.2. Принцип работы триггера Шмитта 21

2.3. Расчет элементов триггера 23

2.4. Содержание и варианты расчётно-графического задания 24

2.5. Контрольные вопросы 26

Приложения 27

Рекомендуемая литература

1. 
   Штумпф, Э. П. Судовая электроника и силовая преобразовательная техника : учебник / Э. П. Штумпф. – СПб. : Судостроение, 1993. – 352 с. : ил.
   
2. 
   Татьянченко, В. А. Расчет электронных схем : учеб. пособие / Ю. Г. Татьянченко, М. П. Космин, В. А. Голомидов ; под общ. ред. Ю. Г. Татьянченко. Ч. 1. Электронные схемы на диодах и транзисторах. – Мурманск, 1989. – 123 с. (МВИМУ им. Ленин. комс.).
   
3. 
   Транзисторы для аппаратуры широкого применения : справочник / К. М. Брежнева, Е. И. Гатман, Т. И. Давыдова и др ; под ред. Б. Л. Перельмана. – М. : Радио и связь, 1981. – 656 с. : ил.
   
4. 
   Полупроводниковые приборы. Транзисторы малой мощности : справочник. – 2-е изд., стереотип. / А. А. Зайцев, А. И. Миркин, В. В. Мокряков и др. ; под ред. А. В. Голомедова. – М. : Радио и связь, КУбК – а, 1994. – 384 с. : ил.
   
5. 
   Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства, РЭА : справочник / Н. Н. Акимов, Е. П. Ващуков,
   В. А. Прохоренков и др. – Минск : Беларусь, 1994. – 590 с. : ил.
   
6. 
   Тараторкин, Б. С. Электронные устройства судовой автоматики : учеб. пособие / Б. С. Тараторкин. – Л. : Судостроение, 1981. – 248 с. : ил.
   

1. Усилители переменного тока

1.1. Краткие теоретические сведения об усилителях переменного тока

Усилитель переменного тока – это устройство, предназначенное для усиления входного сигнала, как правило, синусоидальной формы. Такие усилители в основном выполняются на транзисторах, как биполярных, так и полевых, причем используются различные схемы их включения.

Усилители, как правило, выполняют из нескольких каскадов, осуществляющих последовательное усиление сигнала. В зависимости от выполняемых функций усилительные каскады разделяют на каскады предварительного усиления и выходные каскады. Каскады предварительного усиления предназначены для повышения уровня сигнала по напряжению, а выходные каскады – для получения требуемых значений тока или мощности сигнала в нагрузке.

Простейший усилитель на одном биполярном транзисторе, включенном по наиболее распространенной схеме с общим эмиттером, представлен на рис 1.1.



Рис. 1.1. Структурная схема (а) и временная диаграмма (б) усилительного каскада

Особенностью этой схемы является малые нелинейные искажения и низкий коэффициент полезного действия (КПД), который зависит от величины входного сигнала и колеблется в пределах (0 … 25 %). Такой режим усилителя с малыми нелинейными искажениями называется режимом класса А. Усилители могут работать еще в нескольких классах – В, АВ, С и Д.

Основными элементами каскада являются управляемый элемент (УЭ), функцию которого выполняет биполярный или полевой транзистор, и резистор R. Совместно с источником питания Е, эти элементы образуют выходную цепь каскада. Усиливаемый сигнал U_вх принятый для простоты синусоидальным, подается на вход УЭ. Выходной сигнал напряжения снимается
с выхода УЭ или с резистора R.

Выходное напряжение создается за счет падения напряжения на резисторе R при протекании по нему выходного тока усилительного элемента УЭ. Поскольку ток УЭ изменяется по закону, заданному входным напряжением, то и падение напряжения на резисторе R изменяется во времени по такому же закону. В соответствии со структурной схемой рис. 1.1, а закон изменения выходного напряжения определяется выражением

u_вых = Е − i(u_вх)·R,

где второе слагаемое определяет переменную составляющую выходного сигнала.

При подаче переменного напряжения на вход УЭ происходит изменение тока в его цепи, а, следовательно, и напряжения на резисторе R. Таким образом, происходит процесс преобразования энергии источника постоянного напряжения Е в энергию переменного напряжения в выходной цепи
за счет изменения тока УЭ по закону, задаваемому входным сигналом.

Выходное сопротивление каскада равно сопротивлению резистора R и параллельно соединенного выходного сопротивления УЭ. Однако выходное сопротивление транзисторов очень велико, поэтому оно практически не оказывает влияния на выходное сопротивление.

Для обеспечения работы усилительного каскада при переменном входном сигнале в его выходной цепи должны быть созданы постоянные составляющие тока I₀ и напряжения U₀ (рис. 1.1,б).Эту задачу решают путем
подачи во входную цепь каскада кроме переменного усиливаемого сигнала соответствующего постоянного напряжения U_0вх (рис. 1.1,а), или постоянного входного тока I_0вх.

Постоянные составляющие тока и напряжения определяют так называемый режим покояусилительного каскада. Параметры режима покоя
во входной цепи (U_0вx и I_0вх) и в выходной цепи (U₀ и I₀) характеризуют
состояние схемы в отсутствие входного сигнала.

Показатели усилительных каскадов зависят от способа включения транзистора, исполняющего роль управляемого элемента. В связи с этим анализ усилительных каскадов на биполярных транзисторах проводится для трех способов включения: с общим эмиттером ОЭ, общим коллектором ОК и общей базой ОБ. Однако наибольшее распространение для усиления напряжения получила схема с ОЭ (рис. 1.2)как имеющая максимальный коэффициент усиления по мощности.