Курсовая: Усилитель приёмного блока широкополосного локатора - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Усилитель приёмного блока широкополосного локатора

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 8954 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

4 Министерство образования Российской Федерации ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР ) Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ ) УСИЛИТЕЛЬ ПРИЁМНОГО БЛОКА ШИРОКОПОЛОСНОГО ЛОКАТОРА Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Схем отехника и АЭУ Студент гр . 148-3 __________Воронцов С.А. 24.04.2001 Руководитель Доцент кафедры РЗИ _____________Титов А.А. _____________ 2001 Реферат Курсовой проект 18 с ., 11 рис ., 1 табл. КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ (К u ), АМПЛИТУДНОЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (АЧХ ), ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ , РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ЁМКОСТИ , ДРОССЕЛИ , КОМБИНИРОВАННЫЕ ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ. Объектом проектирования является проектирование усилителя приёмного блока широкополосного локатора . Цель работы – приобретение навыков аналитического расчёта усилителя по заданным к нему требованиям . В процессе работы производился ана литический расчёт усилителя и вариантов его исполнения , при этом был произведён анализ различных схем термостабилизации , рассчитаны эквивалентные модели транзистора , рассмотрены варианты коллекторной цепи транзистора. В результате расчета был разработ ан широкополосный усилитель с заданными требованиями. Полученный усилитель может быть использован как усилитель высокой частоты в приёмных устройствах. Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 7.0. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ на к урсовое проектирование по курсу “Аналоговые электронные устройства” студент гр . 148-3 Воронцов С.А. Тема проекта : Усилитель приёмного блока широкополосного локатора. Исходные данные для проектирования аналогового устройства. 1. Диапазон частот от 100 М Гц до 400 МГц. 2. Допустимые частотные искажения Мн 3 dB , МВ 3 dB . 3. Коэффициент усиления 15 dB . 4. Сопротивление источника сигнала 50 Ом. 5. Амплитуда напряжения на выходе 1 В. 6. Характер и величина нагрузки 50 Ом . 7. Условия эксплуатации (+10 +50) є С. 8. Дополнительные требования : согласование усилителя по входу и выходу. Содержание 1 Введение ------------------------------------------ ----------------------------- 5 2 Основная часть --------------------------------------------------------------- - 6 2.1 Анализ исходных данных -------------------------------------------------- 6 2.2 Расчёт оконечного каскада ----------------------------------------------- 6 2.2.1 Расчёт рабочей точки ---------------------------------------------------- 6 2.2.2 Расчёт эквивалентных схем замещения транзистора ------------- 9 2.2.2.1 Расчёт параметров схемы Джиаколетто -------------------------- 9 2.2.2.2 Расчёт однонаправленной модели транзистора ------------------ 9 2.2.3 Расчёт и выбор схемы термостабилиз ации --------------------------10 2.2.3.1 Эмитерная термостабилизация -------------------------------------- 10 2.2.3.2 Пассивная коллекторная ---------------------------------------------- 11 2.2.3.3 Активная коллекторная ----------------------------- ------------------ 12 3 Расчёт входного каскада по постоянному току ------------------------ 13 3.1 Выбор рабочей точки ------------------------------------------------------ 13 3.2 Выбор транзистора --------------------------------------------------- ------ 13 3.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора ------------------------------- 14 3.3.1 Расчёт цепи термостабилизации -----------------------------------------14 4.1 Расчёт полосы пропускания выходного каскада -----------------------15 4.2. Расчёт пол осы пропускания входного каскада ------------------------ 17 5 Расчёт ёмкостей и дросселей ---------------------------------------------18 6 Заключение --------------------------------------------------------------------20 7 Список использованных и сточников ---------------------------------------- 21 5 1 Введение Цель работы – приобретение навыков аналитического расчёта широкополосного усилителя по заданным к нему требованиям . Всё более широкие сферы деятельности человека не могут обойтись без радиолокации . Следовательно , к устройствам радиолокации предъявляются всё бо лее жёсткие требования . В первую очередь это хорошее согласование по входу и выходу , хорошая повторяемость характеристик усилителей при их производстве , без необходимости подстройки , миниатюризация. Всеми перечисленными выше свойствами обладают усилители с отрицательными комбинированными обратными связями [1], что достигается благодаря совместному использованию последовательной местной и параллельной обратной связи по напряжению 15 6 2 Основная часть 2.1 Анализ исходных данных Исходя из условий технического задания , наиболее оптимальным вариантом решения моей задачи будет применение комбинированной обратной связи .[2] Вследствие того , что у нас будут комбинированные обратные связи , которые нам дадут хорошее согласование по входу и выходу , в них будет теряться 1/2 выходного напряжения , то возьмём U вых в 2 р аза больше заданного , т.е . 2В . 2.2 Расчёт оконечного каскада 2.2.1 Расчёт рабочей точки Возьмём U вых в 2 раза больше чем заданное , так как часть выходной мощности теряется на ООС .[2] U вых =2 U вых (заданного )=2 (В ) Расчитаем выходной ток : I вых = = =0,04 (А ) Расчитаем каскады с резистором и индуктивностью в цепи к оллектора : Расчёт резистивного каскада при условии R н = R к =50 (Ом ) рис (2.2.1.1). Рисунок 2.2.1.1- Резистивный каскад по переменному току . Расчитаем выходной ток для каскада с резистором в цепи коллектора : I вых ~= = =0,08 (А ) Расчитаем ток и напряжение в рабочей точке : U кэ 0= U вых + U ост , U ост примем равным 2В . (2.2.1) I к 0= I вых ~+0,1 I вых ~ (2.2.2) U кэ 0=3 (В ) I к 0=0,088 (А ) Расчитаем выходную мощность : P вых = = =0,04 (Вт ) Напряжение питания тогда будет : E п = U кэ 0+ UR к = U кэ 0+ I к0 R к =7,4 (В ) Найдём потребляемую и рассеиваемую мощность : P расс = U кэ0 I к 0=0,264 (Вт ) Рпотр = E п I к 0=0,651(Вт ) Для того чтобы боль ше мощности шло в нагрузку , в цепь коллектора включаем дроссель .[2] Расчёт каскада при условии что в цепь коллектора включен L к рис (2.2.1.3). Расчитаем выходной ток для каскада с индуктивностью в цепи коллектора : I вых = = =0,04 (А ) По формулам (2.2.1) и (2.2.2) расчитаем рабочую точку . U кэ 0=3 (В ) I к 0=0,044 (А ) Найдём напряжение питания , выходную , потребляемую и рассеиваемую мощность : P вых = = =0,04 (Вт ) E п = U кэ 0=3 (В ) Рк расс = U кэ0 I к 0=0,132 ( Вт ) Рпотр = E п I к 0=0,132 (Вт ) Еп ,(В ) Ррасс ,(Вт ) Рпотр ,(Вт ) I к 0,(А ) С R к 7,4 0,264 0,651 0,088 С L к 3 0,132 0,132 0,044 Таблица 2.2.1.1- Характеристики вариантов схем коллекторной цепи Из энергетического расчёта усилителя видно , что целесообразнее использовать каскад с индуктивностью в цепи коллектора. Выбор транзистора осуществляется с учётом следующих предельных параметров : 1. граничной частоты усиления транзистора по току в схеме с О Э ; 2. предельно допустимого напряжения коллектор-эмиттер ; 3. предельно допустимого тока коллектора ; 4. предельной мощности , рассеиваемой на коллекторе . Этим требованиям полностью соответствует транзистор КТ 996А . Его основные технические характеристики приведены ниже. Электрические параметры : 1. Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с О Э МГц ; 2. Постоянная времени цепи обратной связи пс ; 3. Стати ческий коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ ; 4. Ёмкость коллекторного перехода при В пФ ; 5. Индуктивность вывода базы нГн ; 6. Индуктивность вывода эмиттера нГн. Предельные эксплуатационные данные : 1. Постоянное напряжение коллектор-эмиттер В ; 2. Постоянный ток коллектора мА ; 3. Постоянная рассеиваемая мощность коллектора Вт ; 2.2.2 Расчёт эквивалентных схем замещения транзистора. 2.2.2.1Расчёт параметров схемы Джиаколетто. Рисунок 2.2.2.1.1- Эквивалентная схема биполярного транзистора (схема Джиаколетто ). Найдём параметры всех элементов схемы :[2] Пересчитаем ёмкость коллектора из паспортной : Ск (треб )=Ск (пасп )* =1,6 =2,92 (пФ ) Найдём g б = , причём r б = : r б = =2,875 (Ом ); g б = =0,347 ( C м ); Для нахождения r э воспользуемся формулой r э = , где I к 0 в мА : r э = =1,043 (Ом ); Найдём оставшиеся элементы схемы g бэ = =0,017,где Я 0=55 по справочнику ; C э = =30,5 (пФ ),где f Т =5000Мгц по справочнику ; Ri = =100 (Ом ), gi =0.01(См ),где U кэ (доп )=20В I ко (доп )=200мА. 2.2.2.2Расчёт однонаправленной модели транзистора. Данная модель применяется в области высоких частот. Рисунок 2.2.2.2.1- Однонаправленная модель транзистора. Параметры эквивалентной схемы расчитываются по приведённым ниже формулам .[2] Входная индуктивность : , (2.2.2.1) где – индуктивности выводов базы и эмиттера. Входное сопротивление : , (2.2.2.2) где , причём , и – справочные данные. Выходное соп ротивление : . (2.2.2.3) Выходная ёмкость : . (2.2.2.4) В соответствие с этими формулами получаем следующие значения элементов эквивалентной схемы : L вх = L б + L э =1+0,183=1,183 (нГн ); R вх = r б =2,875 (Ом ); R вых = Ri =100 (Ом ); Свых =Ск (треб )=2,92 (пФ ); fmax = f т =5 (ГГц ) 2.2.3 Расчёт и выбор схемы термостабилизации. 2.2.3.1 Эмитерная термостабилизация. Эмитерная термостабилизация широко используется в маломощных каскадах , так как потери мощност и в ней при этом не значительны и её простота исполнения вполне их компенсирует , а также она хорошо стабилизирует ток коллектора в широком диапазоне температур при напряжении на эмиттере более 3В .[1] Рисунок 2.2.3.1.1- Каскад с эмитерной термостабилизацией . Рассчитаем параметры элементов данной схемы. U э =4 (В ); E п = U кэ 0+ U э =7 (В ); R э = = =90,91 (Ом ); R б 1= , I д =10 I б , I б = , I д =10 =10 =0,008 (А ); R б 1= =264,1 (Ом ); R б 2= =534,1 (Ом ). Наряду с эмитерной термостабилизацией исп ользуются пассивная и активная коллекторная термостабилизации .[1] 2.2.3.2Пассивная коллекторная термостабилизация : Ток базы определяется R б . При увеличении тока коллектора напряжение в точке А падает и следовательно уменьшается ток базы , а это не даёт ув еличиваться дальше току коллектора . Но чтобы стал изменяться ток базы , напряжение в точке А должно измениться на 10-20%, то есть R к должно быть очень велико , что оправдывается только в маломощных каскадах [1]. Рисунок 2.2.3.2.1- Схема пассивной коллекторной термостабилизации R к = =159.1(Ом ); UR к =7 (В ); E п = U кэ 0+ UR к =10 (В ); I б = =0.0008(А ); R б = =2875 (Ом ). 2.2.3.3 Активная коллекторная термостабилизация. Можно сделать чтобы R б зависило от напряжения в точке А см . рис .(2.2.3.2.1). Получим что при незначительном уменьшении (увеличении ) то ка коллектора значительно увеличится (уменьшится ) ток базы . И вместо большого R к можно поставить меньшее на котором бы падало порядка 1В см . рис .(2.2.3.3.1).[1] =100; R к = = =22,73 (Ом ); E п = U кэ 0+ UR =4 (В ); I д 2=10 I б 2=10 =0.00008 ( A ); R 3= =28,75 (кОм ); R 1= =21,25 (кОм ); R 2= =4.75 (кОм ). Рисунок 2.2.3.3.1- Активная коллекторная термостабилизация. Данная схема требует значительное количество дополнительных элементов , в том числе и активных . Если Сф утратит свои свойства , т о каскад самовозбудится и будет не усиливать , а генерировать.Основываясь на проведённом выше анализе схем термостабилизации выберем эмитерную . 3 Расчёт входного каскада по постоянному току 3.1 Выбор рабочей точки При расчёте требуемо го режима транзистора промежуточных и входного каскадов по постоянному току следует ориентироваться на соотношения , приведённые в пункте 2.2.1 с учётом того , что заменяется на входное сопротивление последующего каскада . Но , при малосигнальном режиме , за основу можно брать типовой режим транзистора (обычно для маломощных ВЧ и СВЧ транзисторов мА и В ). Поэтому координаты рабочей точки выберем следующие мА , В . Мощность , рассеиваемая на коллекторе мВт. 3.2 Выбор транзистора Выбор транзистора осуществляется в соответствии с требованиями , приведенными в пункте 2.2.1. Этим требованиям отвечает транзистор КТ 3115А -2. Его основные технические характеристики приведены ниже. Электрические параметры : 1. граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ ГГц ; 2. Постоянная времени цепи обратной связи пс ; 3. Статический коэ ффициент передачи тока в схеме с ОЭ ; 4. Ёмкость коллекторного перехода при В пФ ; 5. Индуктивность вывода базы нГн ; 6. Индуктивность вывода эмиттера нГн. 7. Ёмкость эмиттерного перехода пФ ; Предельные эксплуатационные данные : 1. Постоянное на пряжение коллектор-эмиттер В ; 2. Постоянный ток коллектора мА ; 3. Постоянная рассеиваемая мощность коллектора Вт ; 3.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора Эквивалентная схема имеет тот же вид , что и схема представле нная на рисунке 2.2.2.2.1 Расчёт её элементов производится по формулам , приведённым в пункте 2.2.2.1 нГн ; пФ ; Ом Ом ; Ом ; пФ. 3.3 Расчёт цепи термостабилизации Для входного кас када также выбрана эмиттерная термостабилизация , схема которой приведена на рисунке 3.3.1. Метод расчёта схемы идентичен приведённому в пункте 2.2.3.1 с той лишь особенностью что присутствует , как видно из рисунка , сопротивление в цепи коллектора . Эта схема термостабильна при В и мА . Напряжение питания рассчитывается по формуле В. Расчитывая элементы получим : Ом ; кОм ; кОм ; 4.1 Расчет полосы пропускания выходного каскада Поскольку мы будем использовать комбинированные обратные [1], то все соответствующие элементы схемы будут одинаковы , т.е . по сути дела расчёт всего усилителя сводится к расчёту одного каскада. Достоинством схемы является то , что при условиях и (4.1.1) схема оказывается согласованной по входу и выходу с КСВН не более 1,3 в диапазоне частот , где выполняется условие 0,7. Поэтому практически отсутствует взаимное влияние каскадов друг на друга при их каскадировании [6]. При выполнении условия (1.53), коэффициент усиления каскада в области верхних частот описывается выражением : , (4.1.2) где ; (4.1.3) ; . Из (2.3.1), (2.3.3) не трудно получить , что при заданном значении . (4.1.4) При заданном значении , каскада равна : , (4.1.5) где . Нагружающие ООС уменьшают максимальную амплитуду выходного сигнала каскада , в котором они используются на величину . При выборе и из (4.1.3), ощущаемое сопротивление нагрузки транзистора каскада с комбинированной ООС равно . Расчёт K о : Для реализации усилителя используем четыре каскада . В этом случае коэффициент усиления на один каскад будет составлять : Ко = =4.5дБ или 1.6 раза (Ом ); R э = (Ом ); ; ; Общий уровень частотных искажений равен 3 дБ , то Y в для одного каскада примем равным : ; ; Подставляя все данные в (4.1.5) находим f в : Рисунок 4.1.1- Усилите ль приёмного блока широкополосного локатора на четырёх каскадах. 4.2. Расчёт полосы пропускания входного каскада Все расчёты ведутся таким же образом , как и в пункте 4.1 с той лишь разницей что берутся данные для транзистора КТ 3115А -2.Этот транзисто р является маломощным, тем самым , применив его в первых трёх каскадах , где уровень выходного сигнала небольшой , мы добьемся меньших потерь мощности. (Ом ); R э = (Ом ); ; ; Так ка r в усилителе 4 каскада и общий уровень частотных искажений равен 3 дБ , то Y в для одного каска да примем равным : ; ; Подставляя все данные в (4.1.5) находи м f в : , Все требования к усилителю выполнены 5 Расчёт ёмкостей и дросселей. Проводимый ниже расчёт о снован на [2]. (нФ ); (мкГн ); На нижних частотах неравномерность АЧХ обусловлена ёмкостями Ср и Сэ , поэтому пусть 1,5 dB внос ят Ср и столько же Сэ. , где (5.1) R 1 и R 2 сопротивления соответственно слева и справа от Ср Y н допустимые искажения вносимые одной ёмкостью. ( dB ), (раз ), для Ср 1 и (раз ), для Сэ. R 1= R вых (каскада ), R 2= R вх (каскада )= R н =50 (Ом ), для Ср 1 (межкаскадной ), R 1= R г = R вых (3-го каскада )=50 (Ом ), R 2= R вх (каскада )= R н =50 (Ом ), для Ср 2, , , , , (Ом ), По формуле (2.4.1) рассчитаем Ср. (пФ ), (пФ ), , , (нс ), (нФ ). С 1,С 13 КД -2-60 пФ 10% 2 Позиция Обозн. Наименование Кол Примечание Конденсаторы ОЖ 0.460.203 ТУ С 2,С 5, С 8,С 11 КД -2-1200 пФ 10% 4 С 3,С 6 С 9,С 12 КД -2-0.3 нФ 10 4 С 4,С 7, С 10 КД -2-33 пФ 10% 3 Катушки индуктивности L 1 Индуктивность 8 мкГн 10% 1 Резисторы ГОСТ 7113-77 R 19 МЛТ– 0,125- 264 Ом 10% 1 R 20 МЛТ– 0,125- 535 Ом 10% 1 R4,R10 R16,R21 МЛТ– 0,5-1 8 Ом 10% 4 R22 МЛТ– 0,5- 73 Ом 10% 1 R6 ,R1 2, R18,R23 МЛТ– 0,25- 142 Ом 10% 4 R1 ,R 7, R13 МЛТ– 0,125- 2200 Ом 10% 3 R2,R8, R14 МЛТ– 0,125- 1700 Ом 10% 3 R5,R11, R17 МЛТ– 0,125- 880 Ом 10% 3 Транзисторы VT3 КТ 996А 1 VT1,VT2 VT3 КТ 3115А -2 3 РТФ КП 468730.001 ПЗ Лит Масса Масштаб Из Лист N докум. Подп. Дата УСИЛИТЕЛЬ ПРИЁМНОГО БЛОКА Выполнил Воронцов Проверил Титов ШИРОКОПОЛОСТНОГО ЛОКАТОРА Лист Листов ТУСУР РТФ Перечень элементов Кафедра РЗИ гр . 148-3 3 Закл ючение В данном курсовом проекте разработан усилитель приёмного блока широкополосного локатора с использованием транзисторов КТ 996А и комбинированных обратных связей , имеет следующие технические характеристики : полоса рабочих частот (100-1000) МГц ; коэффициент усиления 15 дБ ; неравномерность амплитудно-частотной характеристики + 1,5 дБ ; максимальное значение выходного напряжения 2 В ; сопротивление генератора и нагрузки 50 Ом ; напряжение питания 7 В. Список использованных источников 1 Мамонкин И.Г . Усилительные устройства : Учебное пособие для вузов . – М .: Связь , 1977. 2 Титов А.А . Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах – http://referat.ru/download/ref-2764.zip 3 Горбань Б.Г . Широкополосн ые усилители на транзисторах . – М .: Энергия , 1975.-248с. 4 Проектирование радиопередающих устройств ./ Под ред . О.В . Алексеева . – М .: Радио и связь , 1987.- 392с. 5 Зайцев А.А.,Миркин А.И ., Мокряков В.В . Полупроводниковые приборы . Транзисторы средней и большей мощности : C правочник -3-е изд . – М .: КубК-а , 1995.-640с. : ил.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Прихожу домой с корпоратива пьяная. Муж из спальни:
- Солнышко, что это у тебя там упало?
- Моя куртка...
- А почему с таким грохотом?
- Твоё солнышко из неё вылезти не успела!!!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru