КП Электроника В25. Проектирование измерительного усилителя
 Скачать 0.65 Mb.
|
|
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по курсу «Электроника» на тему «Проектирование измерительного усилителя» Вариант 25 СОДЕРЖАНИЕСОДЕРЖАНИЕ 2 ВВЕДЕНИЕ 3 РАСЧЁТЫ 6 Техническое задание 6 1. Проектирование входной части 8 2. Проектирование выходной части 11 3. Проектирование промежуточной части 16 4. Оценка погрешности коэффициента усиления 18 5. Оценка влияния температуры 19 6. Проектирование источника питания 19 7. Оценка дополнительного фазового сдвига 22 ВЫВОДЫ 23 ЛИТЕРАТУРА 24 ПРИЛОЖЕНИЕ 25 ВВЕДЕНИЕРоль электроники в современной науке и технике трудно переоценить. Она справедливо считается катализатором прогресса. Спектр ее применения простирается от фундаментальных исследований до прикладного использования. Микроэлектроника влияет на все народное хозяйство, но не непосредственно, а через целый ряд специфических отраслей таких, как вычислительная техника, информационно-измерительные системы, робототехника, микропроцессоры. Микроэлектроника очередной исторически обусловленный этап развития электроники и одно из ее основных направлений, обеспечивает принципиально новые пути решения назревших задач. Электроника — это область науки, техники и производства, охватывающая исследование и разработку электронных приборов и принципов их использования. Микроэлектроника — это раздел электроники, охватывающий исследования и разработку качественно нового типа электронных приборов — интегральных микросхем — и принципов их применения. В основе развития электроники лежит непрерывное усложнение функций, выполняемых электронными устройствами. На определенных этапах становится невозможным решать новые задачи старыми электронными средствами, или, как говорят, средствами на основе существующей элементной базы, например с помощью электронных ламп или дискретных транзисторов. Таким образом, появляются предпосылки для дальнейшего совершенствования элементной базы. Основными факторами, вызывающими необходимость разработки электронных устройств на новой элементной базе, являются повышение надежности, уменьшение габаритов, массы, стоимости и потребляемой мощности. В зависимости от применяемой элементной базы можно выделить четыре основных поколения развития промышленной электроники, а вместе с ней, соответственно, и электронных устройств. I поколение (1904—1950 гг.) характеризуется тем, что основу элементной базы электронных устройств составляли электровакуумные приборы, в которых пространство, изолированное газонепроницаемой оболочкой, имеет высокую степень разрежения или заполнено специальной рабочей средой (парами или газами) и действие которых основано на использовании электрических явлений в вакууме или газе. В соответствии с характером рабочей среды электровакуумные приборы подразделяют на электронные и ионные. Электронный электровакуумный прибор — прибор, в котором электрический ток создается только свободными электронами. Ионный электровакуумный прибор — прибор с электрическим разрядом в газе или парах. Этот прибор называют также газоразрядным. II поколение (1950—начало 60-х годов) характеризовалось применением в качестве основной элементной базы дискретных полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов и тиристоров). Сборка электронных устройств II-го поколения осуществлялась обычно автоматически с применением печатного монтажа, при котором полупроводниковые приборы и пассивные элементы располагались на печатной плате — диэлектрической пластине с металлизированными отверстиями (для подсоединения полупроводниковых приборов и пассивных элементов), соединенными между собой проводниками. Проводники выполнялись путем осаждения медного слоя на плату по заранее заданному печатному рисунку, соответствующему определенной электронной схеме. III поколение электронных устройств (1960—1980 гг.) связано с бурным развитием микроэлектроники — раздела электроники, охватывающего исследование и разработку качественно нового типа электронных приборов — интегральных схем — и принципов их применения. Основой элементной базы этого поколения электронных устройств стали интегральные схемы и микросборки. Интегральная схема представляет собой совокупность нескольких взаимосвязанных элементов (транзисторов, резисторов, конденсаторов и др.), изготовленных в едином технологическом цикле, т. е. одновременно, на одной и той же несущей конструкции (подложке), и выполняющих определенную функцию преобразования информации. Микросборка представляет собой ИС, в состав которой входят однотипные элементы (например, только диоды или только транзисторы). Широкое развитие находит блочная конструкция электронных устройств — набор печатных плат, на которые монтируют ИС и микросборки. IV поколение (с 1980 г. по настоящее время) характеризуется дальнейшей микроминиатюризацией электронных устройств на базе применения БИС и СБИС, когда уже отдельные функциональные блоки выполняются в одной интегральной схеме, представляющей собой готовое электронное устройство приема, преобразования или передачи информации. Такие электронные устройства, выполненные в виде СБИС, в ряде случаев позволяют полностью обеспечить требуемый алгоритм обработки исходной информации и существенно повысить надежность их функционирования. РАСЧЁТЫТехническое заданиеТребуется спроектировать измерительный усилитель, согласно следующим техническим параметрам:
Так как в техническом задании есть специальные требования для входной и выходной части, то следует ввести специальную входную и выходную части. Эти части могут быть самостоятельными усилителями, охваченными обратной связью, для получения необходимых заданных параметров. Произведение коэффициентов усиления входной и выходной частей усилителя обычно меньше требуемого. Для того чтобы обеспечить этот показатель необходимо ввести промежуточную часть. Необходимо также провести оценку частотных искажений вносимых усилителем. Эти искажения вносятся всеми частями усилителя. При проектировочных расчетах принято задавать частотные искажения на уровне 15-20%. Пусть: М = 1,15. Наибольшая часть частотных искажений приходится на выходную часть. Пусть для выходной части: Мвых = 1,1; Для промежуточной части: Мпром = 1,03. Тогда для входной части:  . |