Перетворювач ємність - тривалість імпульсу (стр. 4 из 5)

=50 мА

=100 мВт

=10 пФ

=100 мГц

Дані транзистори цілком задовольняють умовам.

2.7 Розробка детальної структури схеми

На рисунку 4 зображено розробку детальної структури схеми

Рисунок 4 - Розробка детальної структури схеми

АМВ – автоколивальний мультивібратор, призначений для створення імпульсів заданої частоти 30 кГц.

ОМВ – очікуючий мультивібратор, призначений для формування імпульсів певної тривалості з визначеною амплітудою. Тривалість вихідних імпульсів залежить від ємності конденсатора, діапазон якої коливається в межах 1нФ..1мкФ.

ПН – підсилювач напруги , здійснює подальше підсилення вихідної напруги попереднього каскаду до заданої величини 30 В. Цей каскад також здійснений на операційному підсилювачі з диференційним входом .

ПП – підсилювач потужності, використовується для забезпечення потужності на навантаженні, опір якого дорівнює 10 Ом.

В результаті розрахунків отримали активні елементи каскадів та межі деяких величин. Всі назви елементів та межі величин зазначені на рисунку4.

3. Електричні розрахунки

3.1 Розрахунок підсилювача потужності

3.1.1 Вихідні дані

=10Ом

=3А

=30В

=90Вт

Електричні розрахунки починаємо з кінця схеми, тобто з підсилювача потужності.

3.1.2 Принципова схема ПП

На рисунку 5 зображена принципова схема підсилювача потужності.

Рисунок 5 - Принципова схема ПП

3.1.3 Визначення залишкової напруги на колекторі

Проведемо розрахунок для транзистора VT4

, (15)

Е_ж=24 (В).

де U_{ke max} - максимально допустима напруга колектор-емітер;

Е_ж-напруга живлення.

Задамося

, (16)

U_ke0=12 (B).

Обираємо з вихідної характеристики транзистора:

при

З вхідних характеристик:

при та

Розрахуємо R₉ :

, (17)

(Ом).

R₁₀ С2-23-12 Ом, Р=0,125Вт,

1%

3.2Розрахунок підсилювача напруги

На рисунку 6 зображено схему електричну принципову підсилювача напруги

Рисунок 6 – Схема ПН електрична принципова

Вхідні дані:

Транзистор КТ3117А

=300 мВт

=50 В

В

Оберемо напругу живлення

, (18)

(В).

Оскільки транзистор n-p-n типу, напруга подається додатня.

Задамося

, (19)

(В).

Обираємо з вихідної характеристики транзистора: при

знаходимо

З вхідних характеристик:

при та

Задамося

, (20)

(В).

Розрахуємо R₈ :

, (21)

(Ом).

R₈ С2-23-500 Ом, Р=0,125Вт,

1%

Розрахуємо R₉ :

, (22)

(Ом).

R₉ С2-23-82 Ом, Р=0,125Вт,

1%

Проведемо розрахунок базового опору R₇

, (23)

(кОм).

R₇ С2-23-8,2 кОм, Р=0,125Вт,

1%

Проведемо розрахунок конденсаторів.

-блокуючий конденсатор.

, (24)

(Ф).

К75-10-10 мкФ, ±20%

3.3 Розрахунок елементів ОМВ

На рисунку 7 зображена схема очікувального мультивібратора.

Рисунок 7 – Схема ОМВ

Оскільки тривалість імпульсів для такого мультивібратора,

(25)

а отже тривалість імпульсу вихідного сигналу залежить від ємності прямо пропорційно. Можливі межі тривалості розрахуємо після того, як будуть обрані всі елементи.

напруга насичення ОП на виході 4.7 В.

Оскільки даний каскад повинен лише змінювати тривалість імпульсів, а не підсилювати сигнал по напрузі, то виберемо номінали резисторів так, щоб коефіцієнт підсилення по напрузі даного каскаду

, (26)

.

Оскільки

, а ємність змінна, то необхідно вибрати номінали так, щоб .

(27)

Максимальне значення опору ємності

, (28)

(Ом).

Оскільки

, то величиною опору ємності можна знехтувати

, (29)