Подготовка к защите курсовой работы
Цель подготовки заключается в том, чтобы найти правильные ответы на следующие типовые вопросы:
1. Почему использовано то или иное конкретное схемное решение?
2. Пояснить назначение любого элемента принципиальной схемы усилителя.
3. Как изменятся качественные показатели усилителя, указанные в ТЗ, если существенно изменить номинал любого элемента принципиальной схемы (в том числе и предельные значения, равные 0 и µ)?
Рекомендуется следующий план подготовки к ответу на последний вопрос.
Изменится ли режим работы усилительных приборов по постоянному току? Если да, то в какую сторону сместится положение точки покоя? Изменятся ли пути прохождения постоянных токов и как? Изменится ли стабилизация режима работы и как?
Как отразится изменение номинала элемента схемы на показателях усилителя в области средних частот, а также на АЧХ каждого каскада и усилителя в целом в области нижних и (или) верхних частот?
Примеры характерных вопросов и ответов
1. С какой основной целью в схеме усилителя применяется общая ОС? Какого она вида и почему используется этот вид ОС?
Ответ:
Основной целью применения глубокой обшей ОС является необходимость снижения нелинейных искажений до указанного в ТЗ уровня коэффициента гармоник. В работе используется комбинированная по входу и выходу ОС, которая позволяет обеспечить заданную величину входного и выходного сопротивления при глубокой ОС. В отличие от комбинированной глубокая параллельная ОС позволит получить только очень малое сопротивление, а глубокая последовательная ОС - очень большое. Кроме того, в соответствии с формулой Блекмана (cм. п. 5.1, а также [1, с. 54; 5, с. 21]) в схемах с параллельной или последовательной ОС входное (выходное) сопротивление зависит от усиления К-цепи и не может быть сделано достаточно стабильным. В противоположность этому, входное (выходное) сопротивление в схемах с глубокой комбинированной ОС определяется только пассивными элементами входного (выходного) шестиполюсника (см. рис. 2.1. и п. 5.1) и может быть сделано сколь угодно стабильным, что особенно важно при работе усилителя в режиме согласования по входу и (или) выходу.
|
|
|
2. Как изменятся показатели усилителя, если существенно уменьшить сопротивление резистора R4 в схеме рис. 6.3, а также при обрыве цепи или коротком замыкании этого резистора?
Ответ:
Поскольку резистор R4 пропускает постоянный ток, изменение его сопротивления повлияет на исходный режим работы первых двух каскадов: при уменьшении сопротивления R4 падение напряжения на нем уменьшится, а напряжение Uкэ1 и Uбэ2 увеличатся; последнее, в свою очередь, вызовет увеличение Iк2. При уменьшении R4, увеличится глубина гальванической ОС, что приводит к улучшению стабилизации исходного режима работы второго и третьего каскадов. Благодаря действию этой стабилизации перечисленные изменения режима работы могут быть не очень заметны.
|
|
|
Уменьшение R4, с другой стороны, уменьшает сопротивление нагрузки первого каскада Rн1 (4.2), а следовательно, и К1 (4.1) в области средних частот. В области верхних частот уменьшение сопротивления нагрузки приведет к уменьшению эквивалентной емкости С01 (4.8) и увеличению тем самым частоты полюса fp1 (4.7). Отмеченные изменения отразятся на АЧХ, и точка излома на частоте первого полюса p1 сдвинется вправо.
Следует уточнить, что если h11,2 << R4, то в соответствии с (4.2) Rн1 будет определяться величиной h11,2, и тогда перечисленные выше изменения будут мало существенны.
В режиме короткого замыкания R4 резко изменится исходный режим работы: Uкэ1 повышается, Uбэ2 повышается, Iк2 повышается, что может привести к превышению iКmax. С другой стороны, в этом режиме Rн1 = 0, и К1 = 0, т.е. нет усиления сигнала.
В режиме холостого хода в цепи R4 коллектор VТ1 и база VТ2 отключаются от источника питания, и разрывается цепь постоянных токов Iк1 и Iб2 - транзисторы VТ1 и VТ2 не работают.
|
|
|
Список литературы
1. Войшвилло Г.В. Усилительные устройства. - М.: Радио и связь, 1983, - 364 с.
2. Павлов В.Н, Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств: Уч. для вузов. – 3-е изд. – М.: Горячая линия – Телеком, 2005 - 320 с.
3. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справ./Под ред. Б.Л.Перельмана. - М.: Радио и связь, 1981, - 656 с.
4. Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справ./Под общ. ред. Н.Н. Горонова. - М.: Энергоиздат, 1982, - 904 с.
5. Алексеев А.Г. и др. Усилительные устройства. Сборник задач и упражнений: Учеб. пособие для вузов/Под ред. Г.В. Войшвилло. – М.: Радио и связь, 1986. – 160 с.
6. Методические указания к курсовому проектированию усилителей телекоммуникационных систем/А.Г. Алексеев, П.В. Климова, М.А. Васильев, ГУТ. - СПб., 2003.
Приложение 1
Параметры транзисторов
Частотные свойства транзистора в схеме с ОЭ в широком диапазоне частот наиболее удобно описываются П-образной эквивалентной схемой [1, с. 68 - 71, рис. 4.5, 4.7]. Ее параметры связаны с параметрами, приводимыми в справочниках, следующими соотношениями:
rб’э = rэ(1 + h21);
h11 = r’б + rб’э;
Сопротивление эмиттерного перехода 
, где k - постоянная Больцмана, q – заряд электрона, Т - абсолютная температура (К). При нормальной температуре (Т = 300 К) rэ [Ом] = 26/Iэ [мА] ≈ 26/Iк [мА].
|
|
|
Значения электрических параметров транзисторов зависят от режима его работы и температуры окружающей среды. Если условия функционирования транзистора отличаются от режима измерения параметров, указанного в справочнике, уточнить значение интересующего параметра можно, найдя в справочной литературе типовые зависимости.
Приложение 2
Таблица П.2.1 - Параметры некоторых типов транзисторов средней мощности
| Тип транзистора | Pк max, Вт | fh21, МГц | fT, МГц | Uкэ max, В | iк max, A | tп, ºС | Rпс, ºС/Вт | Iкб0, мкА | Ск, пФ | r’бСк, пс | h21 | h21 max/min | ||
| min | max | |||||||||||||
| p-n-p | ||||||||||||||
| КТ620Б КТ629А | 0,5 1,0 | 3,6 4,1 | 200 250 | 40 50 | 0,5 1,0 | 120 135 | 150 120 | 5 5 | 20 25 | 200 200 | 30 25 | 55 61 | 100 150 | 3,3 6,0 |
| n-p-n | ||||||||||||||
| КТ616А КТ603Б КТ608А КТ604Б КТ611Б КТ630Б КТ603Е КТ639В КТ644Б КТ607А КТ606А | 0,3 0,5 0,5 0,8 0,8 0,8 0,8 1,0 1,0 1,5 2,5 | 3,4 1,8 5,0 0,7 1,0 0,7 0,2 0,5 1,2 18,0 8,8 | 200 200 200 40 60 50 50 80 200 700 350 | 20 30 60 250 180 150 60 45 60 35 70 | 0,4 0,3 0,4 0,3 0,1 1,0 1,0 1,5 0,6 0,15 0,4 | 150 120 120 150 150 150 150 150 150 150 120 | 260 200 200 150 150 150 150 150 150 73 200 | 15 30 10 50 200 1 1 100 100 1000 300 | 15 15 15 7 5 15 15 50 8 4 10 | 120 400 120 230 200 50 100 50 10 18 10 | 40 60 20 30 30 40 160 100 100 20 20 | 59 110 40 60 60 69 277 158 173 40 40 | 85 200 80 120 120 120 480 250 300 80 80 | 2,1 3,4 4,0 4,0 4,0 3,0 3,0 2,5 3,0 4,0 4,0 |
Таблица П.2.2 - Параметры некоторых типов транзисторов малой мощности
| Тип транзистора | Pк max, мВт | fh21, МГц | fT, МГц | Uкэ max, В | iк max, мA | tп, ºС | Rпс, ºС/Вт | Iкб0, мкА | Ск, пФ | r’бСк, пс | h21 | h21 max/min | ||
| min | max | |||||||||||||
| p-n-p | ||||||||||||||
| КТ313Б КТ345Б КТ3107К КТ326А КТ349В КТ337В КТ347В КТ361А КТ363А КТ363Б КТ392А КТ357Г КТ364В КТ379А КТ370Б КТ370В | 300 300 300 200 200 150 150 150 150 150 120 100 30 15 15 10 | 1,3 4,7 0,4 10,8 1,6 7,6 3,6 6,0 32,4 21,7 5,9 2,6 1,3 27,0 17,4 5,8 | 200 350 200 400 300 600 500 250 1200 1500 500 250 250 1000 1200 400 | 50 20 30 15 15 6 6 25 15 15 40 20 20 10 12 15 | 250 200 100 50 20 30 50 50 30 30 10 40 200 15 15 20 | 125 150 150 150 150 150 150 150 150 150 125 125 125 125 125 120 | 0,3 0,4 0,4 0,6 0,6 0,6 0,5 0,7 0,7 0,7 0,9 0,7 3,3 5,0 5,0 7,0 | 0,5 0,5 0,1 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 5,0 1,0 0,5 0,5 1,0 | 12 10 7 5 6 5 6 9 2 2 2,5 7 15 1,8 2 5 | 120 100 450 450 500 450 25 500 50 75 80 500 500 50 75 450 | 80 50 350 20 120 50 50 20 20 40 40 60 80 20 40 40 | 155 74 530 37 190 79 140 42 37 69 85 134 139 37 69 69 | 300 110 800 70 300 125 400 90 70 120 180 300 240 70 120 120 | 3,7 2,2 2,3 3,5 2,5 2,5 4,0 4,5 3,5 3,0 4,5 5,0 1,3 3,5 3,0 3,0 |
| n-p-n | ||||||||||||||
| КТ339А КТ342Б КТ325А КТ325В КТ355А КТ367А КТ375Б КТ3102А КТ3101А КТ306Г КТ315А КТ316В КТ340А КТ373Г КТ382А КТ372Б КТ396А КТ3106А КТ354Б КТ359В КТ333Б | 260 250 225 225 225 225 200 170 155 150 150 150 150 150 100 50 30 30 30 15 15 | 6,0 1,0 15,4 4,0 9,7 7,4 1,9 5,0 39,2 5,6 4,5 11,6 1,7 3,2 15,6 100,0 21,0 19,0 8,3 2,2 5,2 | 300 300 800 1000 1500 900 250 800 4000 500 270 800 300 250 1800 3000 2100 1900 1500 300 450 | 25 25 15 15 15 20 30 25 15 10 25 10 15 60 10 15 10 15 10 15 10 | 25 50 30 30 30 30 10 50 7 30 100 30 50 50 20 10 40 20 10 20 20 | 125 150 150 150 125 150 125 150 125 150 120 150 150 150 150 150 125 150 150 100 175 | 0,4 0,5 0,3 0,3 0,3 3,0 0,5 0,8 0,8 0,4 0,7 0,5 0,5 0,6 0,8 1,0 0,9 2,5 2,5 3,0 3,0 | 5,0 5,0 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,1 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 5,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,4 | 2 8 2,5 2,5 2 1,7 5 1,5 1,5 5 7 3 3,7 8 2 1 1,5 1,3 1,3 5 3,5 | 25 300 125 125 60 15 300 15 11 500 150 150 60 200 15 12 11 8 30 100 200 | 25 200 30 160 80 50 60 100 35 40 30 40 100 50 40 10 40 50 90 70 50 | 50 316 52 253 155 122 134 158 102 90 60 69 173 79 115 30 100 100 180 140 87 | 100 500 90 400 300 300 300 250 300 200 120 120 300 125 330 90 250 200 360 280 150 | 4,0 4,0 3,0 2,5 3,7 6,0 5,0 2,5 8,5 5,0 4,0 3,0 3,0 2,5 8,2 9,0 6,2 4,0 2,5 3,0 3,0 |
Приложение 3
Номинальные значения сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов, выпускаемых отечественное промышленностью в зарубежными фирмами, стандартизованы в соответствии с рекомендациями МЭК и СЭВ. Они выбираются из определенных рядов чисел. Из установленных согласно стандарту СЭВ 1076-78 и ГОСТ 10318-74 чаще других используются ряды Е6, Е12, Е24 (табл. П.3.1). Цифры после буквы Е указывают число номинальных значений в каждом десятичном интервале. Приведенные в рядах числа могут быть продолжены путем умножения или деления этих чисел на 10 в степени n, где n - целое число. Ряды номинальных значений имеют допуски: ± 20% (Е6), ±10% (Е12), ±5% (Е24).
Таблица П.3.1 – Ряды номинальных значений сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов
| Е6 | Е12 | Е24 | Е6 | Е12 | Е24 | Е6 | Е12 | Е24 |
| 1,0 1,5 | 1,0 1,2 1,5 1,8 | 1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,8 2,0 | 2,2 3,3 | 2,2 2,4 2,7 3,3 3,9 | 2,2 2,4 2,7 3,0 3,3 3,6 3,9 4,3 | 4,7 6,8 | 4,7 5,6 6,8 8,2 | 4,7 5,1 5,6 6,2 6,8 7,5 8,2 9,1 |
Примечание: Полосы внутри табл. П.3.2, П.3.3 и П.3.4 указывают, в каком интервале номинальных значений выпускается определенный тип изделий.
Таблица П.3.2 - Краткие справочные данные постоянных непроволочных резисторов
| Тип резистора | Номинальная мощность, Вт | Сопротивление, Ом | ||||||
| 10 102 103 104 105 106 | ||||||||
| МЛТ | 0,125 | 8,2 | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | 3,0 |
| 1,25 | 8,2 | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ---5.1 | |
| 0,5 | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ---5.1 | |
| 1 | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | |
| 2 | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | |
.
Таблица П.3.3.1 – Краткие справочные данные керамических монолитных конденсаторов
| Тип конденсатора | Номинальное напряжение, В | Группа по ТКЕ | Номинальная емкость, пФ | ||||||
| 10 102 103 104 105 106 | |||||||||
| К10-17 | - | П33 | 2,2- | ----- | ----- | ----- | |||
| - | М47 | 2,2- | ----- | ----- | ----- | 12 | |||
| - | М75 | ----- | ----- | ----- | --15 | ||||
| 25 | М750 | 33-- | ----- | ----- | --27 | ||||
| 50 | М1500 | 75-- | ----- | ----- | --39 | ||||
| - | Н50 | 2,2- | ----- | --47 | |||||
| 40 | Н90 | 6,8- | ----- | ----- | -1,5 | ||||
| К10-47 | 25, 50, 100 | Н30 | ----- | ----- | ----- | -2,2 | |||
| Н90 | 47-- | ----- | -6,8 | ||||||
| К10-29 | 500 | П33 | -1,5 | ||||||
| М330 | -3,9 | ||||||||
Таблица П.3.3.2– Краткие справочные данные электролитических конденсаторов
| Тип конденсатора | Номинальное напряжение, В | Номинальная емкость, мкФ | |||||
| 10-1 1 10 102 103 | |||||||
| К53-21 | 6,3 | 68--- | -------- | -------- | ---330 | ||
| 10 | 68--- | -------- | -------- | --220 | |||
| 16 | 47----- | -------- | -------- | -------- | |||
| 20 | 68--- | -------- | -------- | ||||
| К53-10 | 6,3 | 1,5--- | -------- | ||||
| 16 | -------- | -------- | -----68 | ||||
| 30 | 68--- | -------- | ----47 | ||||
| 30 | 47----- | -------- | -------- | --33 | |||
| К50-6 | 6 | 50---- | ---500 | ||||
| 10 | -------- | -------- | ----4 | ||||
| 15 | -------- | -------- | -------- | ----4 | |||
| 25 | -------- | -------- | -------- | ----4 | |||
| 50 | -------- | -------- | -------- | --2 | |||
Примечание: Номинальные емкости конденсаторов К50-6 соответствуют значениям 1, 2, 5, 10…4000; К53-21 и К53-10 по ряду Е6.
Приложение 4
Варианты заданий на курсовую работу
Таблица П.4.1
| № вар. | Р2, мВт | R2, Ом | R1, Ом | RвхF, Ом | RвыхF, Ом | KF | SF, дБ | fн, кГц | fв, МГц | kгF, % | Е0, В | tc max, ºC |
| 01 | 55 | 120 | 50 | 50 | 120 | 70 | 0.37 | 20 | 0.5 | 0.036 | -9 | +30 |
| 02 | 75 | 40 | 60 | 60 | 40 | 45 | 0.43 | 18 | 0.6 | 0.040 | +24 | +45 |
| 03 | 55 | 900 | 200 | 200 | 900 | 60 | 0.41 | 95 | 0.7 | 0.038 | -16 | +40 |
| 04 | 25 | 300 | 600 | 600 | 300 | 160 | 0.36 | 17 | 0.9 | 0.035 | -24 | +35 |
| 05 | 25 | 800 | 75 | 75 | 800 | 130 | 0.39 | 35 | 0.8 | 0.030 | +15 | +35 |
| 06 | 50 | 110 | 75 | 75 | 110 | 50 | 0.22 | 11 | 0.65 | 0.030 | +24 | +45 |
| 07 | 50 | 200 | 150 | 150 | 200 | 20 | 0.39 | 33 | 0.6 | 0.034 | +15 | +45 |
| 08 | 35 | 30 | 30 | 30 | 30 | 100 | 0.45 | 20 | 0.25 | 0.041 | -24 | +40 |
| 09 | 75 | 120 | 75 | 75 | 120 | 75 | 0.50 | 2 | 0.1 | 0.049 | +18 | +50 |
| 10 | 20 | 100 | 100 | 100 | 100 | 105 | 0.23 | 30 | 1.1 | 0.030 | +12 | +50 |
| 11 | 15 | 135 | 200 | 200 | 135 | 170 | 0.46 | 22 | 1.4 | 0.042 | +16 | +50 |
| 12 | 15 | 75 | 75 | 75 | 75 | 280 | 0.50 | 5 | 1.0 | 0.050 | -18 | +30 |
| 13 | 65 | 75 | 110 | 110 | 75 | 55 | 0.50 | 16 | 0.6 | 0.049 | -9 | +50 |
| 14 | 65 | 60 | 40 | 40 | 60 | 65 | 0.48 | 13 | 0.4 | 0.040 | +16 | +55 |
| 15 | 45 | 600 | 125 | 125 | 600 | 80 | 0.35 | 8 | 0.7 | 0.032 | +18 | +35 |
| 16 | 40 | 700 | 700 | 700 | 700 | 50 | 0.21 | 19 | 0.7 | 0.030 | -12 | +40 |
| 17 | 40 | 120 | 75 | 75 | 120 | 77 | 0.37 | 14 | 0.7 | 0.032 | -16 | +50 |
| 18 | 25 | 100 | 75 | 75 | 100 | 140 | 0.46 | 30 | 1.8 | 0.045 | -12 | +50 |
| 19 | 45 | 120 | 120 | 120 | 120 | 80 | 0.47 | 15 | 0.4 | 0.042 | -16 | +30 |
| 20 | 12 | 600 | 175 | 175 | 600 | 180 | 0.26 | 20 | 1.7 | 0.030 | +18 | +50 |
| 21 | 70 | 500 | 150 | 150 | 500 | 40 | 0.50 | 12 | 0.44 | 0.041 | +18 | +40 |
| 22 | 30 | 400 | 600 | 600 | 400 | 90 | 0.29 | 15 | 0.5 | 0.032 | +9 | +30 |
| 23 | 45 | 75 | 120 | 120 | 75 | 55 | 0.48 | 70 | 0.7 | 0.045 | -24 | +40 |
| 24 | 50 | 30 | 120 | 120 | 30 | 40 | 0.31 | 10 | 0.2 | 0.030 | +16 | +35 |
| 25 | 20 | 100 | 100 | 100 | 100 | 150 | 0.48 | 10 | 1.5 | 0.040 | +18 | +40 |
| 26 | 20 | 75 | 120 | 120 | 75 | 100 | 0.45 | 20 | 1.3 | 0.040 | -9 | +25 |
| 27 | 10 | 200 | 135 | 135 | 200 | 200 | 0.31 | 10 | 1.1 | 0.030 | +16 | +45 |
| 28 | 35 | 600 | 300 | 300 | 600 | 80 | 0.35 | 30 | 1.0 | 0.031 | -24 | +25 |
| 29 | 70 | 100 | 60 | 60 | 100 | 88 | 0.49 | 5 | 0.2 | 0.047 | -24 | +40 |
| 30 | 15 | 800 | 250 | 250 | 800 | 120 | 0.25 | 50 | 1.4 | 0.030 | -12 | +45 |
| 31 | 50 | 50 | 600 | 600 | 50 | 50 | 0,39 | 15 | 0,75 | 0,030 | +12 | +50 |
| 32 | 70 | 75 | 150 | 150 | 75 | 40 | 0,36 | 33 | 0,5 | 0,035 | +12 | +50 |
| 33 | 55 | 125 | 600 | 600 | 125 | 70 | 0,40 | 25 | 0,8 | 0,036 | -24 | +50 |
| 34 | 80 | 200 | 100 | 100 | 200 | 30 | 0,50 | 9 | 0,4 | 0,048 | -15 | +30 |
| 35 | 60 | 75 | 100 | 100 | 75 | 70 | 0.40 | 25 | 0.6 | 0.035 | +24 | +35 |
| 36 | 60 | 300 | 75 | 75 | 300 | 60 | 0.47 | 12 | 0.56 | 0.041 | -16 | +40 |
| 37 | 30 | 75 | 100 | 100 | 75 | 130 | 0.39 | 50 | 1.6 | 0.038 | +12 | +50 |
| 38 | 70 | 50 | 50 | 50 | 50 | 57 | 0.50 | 20 | 0.28 | 0.042 | +12 | +25 |
| 39 | 65 | 500 | 500 | 500 | 500 | 40 | 0,41 | 38 | 0,6 | 0,032 | -15 | +35 |
| 40 | 80 | 60 | 100 | 100 | 60 | 70 | 0.50 | 15 | 0.8 | 0.041 | +18 | +30 |
| 41 | 30 | 200 | 900 | 900 | 200 | 110 | 0.39 | 60 | 1.2 | 0.036 | -12 | +45 |
| 42 | 75 | 50 | 50 | 50 | 50 | 20 | 0.42 | 20 | 0.36 | 0.039 | +9 | +30 |
| 43 | 80 | 100 | 75 | 75 | 100 | 60 | 0.38 | 3 | 0.5 | 0.033 | -24 | +35 |
Таблица П.4.1 (продолжение)
| № вар. | Р2, мВт | R2, Ом | R1, Ом | RвхF, Ом | RвыхF, Ом | KF | SF, дБ | fн, кГц | fв, МГц | kгF, % | Е0, В | tc max, ºC |
| 44 | 40 | 50 | 50 | 50 | 50 | 90 | 0.38 | 6 | 0.3 | 0.035 | +24 | +50 |
| 45 | 60 | 150 | 150 | 150 | 150 | 60 | 0.50 | 6 | 0.28 | 0.040 | -24 | +40 |
| 46 | 65 | 100 | 300 | 300 | 100 | 50 | 0.38 | 22 | 0.3 | 0.035 | -12 | +30 |
| 47 | 60 | 100 | 150 | 150 | 100 | 45 | 0,47 | 10 | 0,6 | 0,041 | +9 | +35 |
| 48 | 35 | 50 | 300 | 300 | 50 | 90 | 0.24 | 40 | 1.0 | 0.030 | +15 | +50 |
| 49 | 75 | 400 | 400 | 400 | 400 | 35 | 0,48 | 40 | 0,5 | 0,040 | +9 | +40 |
| 50 | 55 | 150 | 900 | 900 | 150 | 60 | 0.50 | 10 | 0.6 | 0.050 | +12 | +40 |
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 235; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!