1. РАСЧЁТИСТОЧНИКАОПОРНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
Исходныеданные длярасчета приведеныв табл. 1.1
Таблица1.1
Расчётныеданные
| | |
10.5 | 17 | 35 |
Исходяиз начальныхданных, выбираемстабилитронс параметрамиприведённымив табл. 1.2.
Таблица1.2
Параметрыстабилитрона
Тип стабилитрона | | min | max | | %/ | max |
Д814В | 10.5 | 3 | 32 | 12 | +0.09 | 0.34 |
Определимсопротивлениерезистора
Изряда номинальныхсопротивленийвыбираем значениеноминала резистораравное 200 Ом.Определиммаксимальнуюмощность рассеиванияна резисторе:
Наоснованииполученныхзначений выбираемрезистор C2-27-0.25-200Ом
Определимноминальныйток стабилитрона:
Определимпадение напряженияна резисторе
Определимзначение входногонапряженияпри номинальномтоке:
Рассчитаемизменениенапряжениястабилизации
Расчитаемизменениенапряжениястабилизации
Расчитаемдопустимоеизменениенапряженияпитания
Расчитаемдопустимоеизменениенапряженияпитания
ВычислимКПД источникаопорного напряженияв номинальномрежиме:
Вычислимизменениенапряжениястабилизацииза счет изменениятемпературывнешней среды
2. РАСЧЁТПАРАМЕТРИЧEСКОГОСТАБИЛИЗАТОРА
НАПРЯЖЕНИЯ
Исходныеданные длярасчета приведеныв табл. 2.1.
Таблица2.1
Расчётныеданные
| | |
13 | 1.6 | 20 |
Исходяиз начальныхданных, выбираемстабилитронс параметрамиприведённымив табл. 2.2.
Таблица2.2
Параметрыстабилитрона
Тип стабилитрона | | min | max | | %/ | max |
2C213Б | 13 | 3 | 10 | 25 | 0.075 | 0.125 |
Определимсопротивлениерезистора
где:
Определимзначение
Изряда номинальныхсопротивленийвыбираем значениеноминала равное8200 Ом.
Мощностьрассеиванияна резисторе
Исходяиз полученныхданных выбираемрезисторС2-23-0.125-8.2кОм
Изряда сопротивленийвыбираем значениеноминала равное680 Ом.
Мощностьрассеиванияна резисторе
Исходяиз полученныхданных выбираемрезистор С2-22-0.125-680Ом
Вычислимнеобходимоезначение напряженияна входе стабилизаторапри номинальномтоке стабилитрона:
ОпределимКПД стабилизатора:
Расчитаемизменениенапряжениястабилизации
Расчитаемизменениенапряжениястабилизации
Расчитаемдопустимоеизменениенапряженияпитания
Расчитаемдопустимоеизменениенапряженияпитания
3. РАСЧЁТСГЛАЖИВАЮЩИХФИЛЬТРОВ
ТИПАLC
Исходныеданные длярасчета приведеныв табл. 3.1.
Таблица3.1
Расчётныеданные
| | |
40 | 0.18 | 0.8 |
Определимёмкость конденсаторана входе фильтра,которая обеспечитпульсацию непревышающую10%,при условии,что фильтрподключен кмостовомувыпрямителю:
где:
Изряда номинальныхёмкостей выбираемзначение
Наэтом основаниивыберем конденсаторК50-3-60В-510мкФ
Уточнимкоэффициентпульсации навходе фильтра:
Определимкоэффициентсглаживания,который долженобеспечиватьфильтр:
Коэффициентсглаживаниякаждого звенадвухзвеньевогофильтра определяемпо формуле:
Определяетсяравенство:
Зададимзначения емкостейконденсаторов и равными 22 мкФ.По значениюёмкостей имаксимальногорабочего напряжениявыбираем конденсаторыК50-3-60В-22мкФ
Из(3.5) определимзначение :
т.к. то
.
Расчитаемконструктивныепараметрыдросселей.Выходнымиданными длярасчета являютсяиндуктивностидросселей
Ширинасреднего стержняопределяетсяпо формуле:
где:
Выберемиз справочникастандартныепластины типаШI со следующимипараметрами:
ширинасреднего
стержня - 2.8 см;
высотаокна - 4.2 см;
ширинаокна - 1.4 см.
Площадьокна находимпо формуле:
где:
Вычислимколичествовитков обмоткикаждого дросселя:
где:
окнамедью равный0.27;
Находимдиаметр проводаобмотки дросселя:
Изсправочникавыбираем диаметрпровода
Вычисляемплощадь сечениядросселя:
где:
равная0.8 Тл.
Расчитаемтолщину наборасердечникадросселя:
Дляизбежаниянасыщениясердечникадросселя междуярмом и сердечникомделают воздушныйзазор. Посколькумагнитный потокдважды проходитчерез зазор,то толщинанемагнитнойпрокладки (избумаги иликартона)равна
где:
Подсчитаемсреднюю длинувитка обмотки:
Вычислимактивноесопротивлениеобмотки дросселя:
где:
Сопротивлениедвух последовательносоединенныхдросселейравно:
Подсчитаемспад напряженияна активномсопротивлениидросселей:
4. РАСЧЁТЭМИТТЕРНОГОПОВТОРИТЕЛЯ
Исходныеданные длярасчета приведеныв табл. 4.1.
Таблица4.1
Расчётныеданные
| кОм | | | Дб |
0.5 | 200 | 10 | 50000 | 1.1 |
Определимвеличину мощности
Считая,что
Изсправочникавыбираем транзисторытипа МП111A с параметрамиприведеннымив табл.4.2.
Таблица4.2
Параметрытранзистора
коэффициентусиления потоку | максимальнодопустимоенапряжениеколлектор-эмитттер,В | максимальнодопустимыйток коллектора,мА | максимальнаямощностьрассеиванияна коллекторе,мВт | выходнаяполная проводимость, мкСм | граничнаячастота транзистора, МГц |
20 | 10 | 20 | 150 | 1.25 | 1 |
Напряжениеисточникапитания в цепиколлекторасоставляетот 0.4 до 0.5 максимальнодопустимогонапряженияколлектор-эмиттер.Примем
Максимальноезначение входногосопротивлениякаскада определяетсякак половинасопротивленияколлекторногоперехода, котороев свою очередьвычисляетсяпо формуле:
Определив
Частотныеискажения навысшей частотедиапазона
где:
всхемах с общимэмиттером.
Сопротивлениенагрузки каскада
где:
эмиттеромтранзистораVT2 в ре-
жимепокоя;
Дляповышениявходногосопротивленияи сниженияуровня шумапримем
Изряда номинальныхсопротивленийвыбираем номинал
Чтобыопределить
Изряда номинальныхсопротивленийвыбираем номиналы регистров
Определимёмкость разделительногоконденсатора
где:
повторителяравоне 150 Ом;
Частотныеискажения нанизких частотах,которые возникаютв схеме из-за
Вотносительныхединицах:
Изряда номинальныхёмкостей выбираемзначение ёмкости
Найдёмёмкость разделительногоконденсатора
Изряда номинальныхёмкостей выбираемзначение ёмкости
5. РАСЧЁТ УСИЛИТЕЛЬНОГОКАСКАДА НАБИПОЛЯРНОМ
ТРАНЗИСТОРЕПО СХЕМЕ С ОБЩИМЭМИТТЕРОМ
Исходные данныедля расчетаприведены втабл.5.1
Таблица 5.1
Расчётныеданные
Тип транзи-стора | кГц | | мА | | | В | Тип проводи мости |
МП25A | 0.3 | 20 | 55 | 2.5 | 2.5 | 30 | p-п-р |
Из справочникавыбираем транзистортипа МП25А с параметрамиприведённымив табл.5.2.
Таблица 5.2
Параметрытранзистора
коэффициентусиления потоку | максимальнодопустимоенапряжениеколлектор-эмитттер,В | максимальнодопустимыйток коллектора,мА | максимальнаямощностьрассеиванияна коллекторе,мВт | выходнаяполная проводимость, мкСм | граничнаячастота транзистора, МГц |
35 | 40 | 400 | 200 | 3.5 | 0.2 |
Определимвеличину токав цепи коллектора:
Найдём сопротивлениенагрузки в цепиколлектора:
Из ряда номинальныхсопротивленийвыбираем величинуноминала равную160 Ом. Мощностьрассеиванияна резистореравна:
Исходя из полученныхданных выбираемрезисторС2-27-1.0-75Ом
Определим сопротивлениерезистора вцепи термостабилизации:
Из ряда номинальныхсопротивленийвыбираем величинуноминала равную75 Ом. Принимаем,что
Исходя из полученныхданных выбираемрезисторС2-27-0.5-75Ом
Найдём ёмкостьконденсатора
где:
Из ряда номинальныхёмкостей выбираемвеличину ёмкостиравную 75 мкФ.Используяполученныеданные выбираемконденсатор К50-6-60В-75мкФ
Определимнапряжениемежду коллектороми эмиттеромтранзисторав режиме покоя:
Ток покоя базыравен:
Расчитаемэлементы делителянапряжения
Для этого определяемпадение напряженияна резисторе
Найдём напряжениена делителе
Определяемток в цепи делителяиз условия:
Вычисляем
Падение напряженияна резисторе
Из ряда номинальныхсопротивленийвыбираем значениеноминала равное2400 Ом.
Вычисляем
Из ряда номинальныхсопротивленийвыбираем значениеноминала равное430 Ом.
Находим мощностирассеиванияна этих резисторах:
Используяполученныерезультатывыбираем резисторы С2-24-0.25-2.4кОм
Просчитаемэлементыразвязывающегофильтра:
Из ряда номинальныхсопротивленийвыбираем значениеноминала равное51 Ом.
Используяполученныеданные выбираемрезисторС2-24-0.5-51Ом
Из ряда номинальныхёмкостей выбираемвеличину ёмкостиравную 2200 мкФ.Рабочее напряжениедолжно бытьне меньше, чем
Амплитудноезначение токана входе каскаданаходим поформуле:
Найдём коэффициентусиления понапряжениюна среднихчастотах:
где:
тивлениекаскада;
каскада.
Эквивалентноесопротивлениекаскада вычисляетсяпо формуле:
где:
лителе следующегокаскада.
Допустим, чтотранзисторыв расчитанноми следующемкаскаде однотипныетогда:
Найдём минимальноезначение коэффициентаусиления каскадапо мощностив относительныхеденицах:
в децибелах:
Ёмкость разделительногоконденсатора
где:
Из ряда номинальныхёмкостей выбираемзначение ёмкостиравное 0.33 мкФ.Рабочее напряжениекак и у конденсатора
Определимвеличину коэффициентачастотныхискаженийкаскада наверхних частотахдиапазона:
где:
нагружаетрассчитанныйкаскад, и
равная 200 пкФ.
6. РАСЧЁТМУЛЬТИВИБРАТОРАНА ОПЕРАЦИОННЫМ
УСИЛИТЕЛЕВ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНОМРЕЖИМЕ
Исходныеданные длярасчёта приведеныв табл. 6.1.
Таблица6.1
Расчётныепараметры
Типоперационного усилителя | Пороговоенапряжение где | Длительностьимпульсов |
153УД5 | 0.55 | 20 |
Параметрыоперационногоусилителяприведены втаблице 6.2.
Таблица6.2
Параметыоперационногоусилителя
| | | |
15 | 10 | 2 | 0.1 |
Примем,что
Исходяиз формулы:
определяемотношениесопротивлениярезисторов
Суммасопротивлений
Используя(6.2) и (6.3) получаемформулы:
Изряда номинальныхсопротивленийвыбираем значениесопротивлений
Зададимсясопротивлением
Используемрезистор маркиС2-23-0.125-56кОм
Определимёмкость хронирующегоконденсатора:
Изряда номинальныхёмкостей выбираемзначение ёмкостиравное 0.33 мкФ.Выбираем конденсаторК53-1-0.33мкФ
Определимдлительности
7. РАСЧЁТ МУЛЬТИВИБРАТОРАНА ОПЕРАЦИОННОМ
УСИЛИТЕЛЕ ВЖДУЩЕМ РЕЖИМЕ
Исходные данныедля расчётаприведены втабл. 7.1.
Таблица 7.1
Расчётныеданные
Тип операционного усилителя | Пороговоенапряжение где | Длительностьимпульсов | Период повторениязапуск. импульсов мс |
140УД6 | 0.1 | 2 | 60 |
Параметрыоперационногоусилителяприведены втаблице 7.2.
Таблица 7.2.
Параметрыоперационногоусилителя
| | | |
15 | 12 | 2 | 2.5 |
Примем, что
Исходя из формулы:
определяемотношениесопротивлениярезисторов
Сумма сопротивлений
Используя (7.2)и (7.3) получаемформулы:
Из ряда номинальныхсопротивленийвыбираем значениесопротивлений
Зададимсясопротивлением
Используемрезистор маркиС2-23-0.125-56кОм
Определимёмкость хронирующегоконденсатора:
Из ряда номинальныхёмкостей выбираемзначение ёмкостиравное 3.9 мкФ.Выбираем конденсатормарки К53-1-3.9мкФ
Определимдлительности
Время восстановлениясхемы определимпо формуле:
Амплитудувходных запускающихимпульсоввычислим поформуле:
Длительностьвходных запускающихимпульсов
Сопротивлениерезистора
Из ряда номинальныхсопротивленийвыбираем значениеноминала равное4.3кОм. ВыбираемрезисторС2-23-0.125-4.3кОм
Значение конденсатора
Из ряда номинальныхёмкостей выбираемзначение ёмкостиравное 20нФ. ВыбираемконденсаторК10-17-0.02мкФ
ТЕХНИЧЕСКОЕЗАДАНИЕ
1.Рассчитатьисточник опорногонапряженияна стабилитроне,если известнытакие входныеданные: напряжениестабилизации
Таблица 1.
Расчётныеданные
| | |
10.5 | 17 | 35 |
2.Рассчитатьпараметрическийстабилизаторнапряжения,если известнытакие входныеданные: напряжениестабилизации
Таблица 2.
Расчётныеданные
| | |
13 | 20 | 1.6 |
3.Рассчитатьсглаживающийфильтр типаLC, если известнытакие входныеданные: выпрямленноенапряжение
Таблица 3.
Расчётныеданные
| | |
40 | 0.18 | 0.08 |
4.Рассчитатьэммитерныйповторительна составномтранзисторетипа n-p-n, еслиизвестны такиевходные данные:амплитудавходного напряжения
Таблица 4.
Расчётныеданные
| кОм | | | Дб |
0.5 | 200 | 10 | 50000 | 1.1 |
5.Рассчитатьусилительныйкаскад, выполненныйна транзисторепо схеме с общимэммитером, еслиизвестны такиевходные данные:нижняя частотадиапазонаусиливаемыхчастот
Расчётныеданные
Тип транзи-стора | кГц | | мА | | | В | Тип проводи мости |
МП25A | 0.3 | 20 | 55 | 2.5 | 2.5 | 30 | p-n-p |
6.Рассчитатьмультивибраторна операционномусилителе вавтоколебательномрежиме. Привестиполную принципиальнуюсхему рассчитанногомультивибраторас учётом схемвключенияоперационнгоусилителя.Входные данныепредставленыв таблице 6.
Таблица 6.
Расчётныеданные
Тип операционного усилителя | Пороговоенапряжение где | Длительностьимпульсов |
153УД5 | 0.55 | 20 |
7.Рассчитатьмультивибраторна операционномусилителе вждущем режиме.Привести полнуюпринципиальнуюсхему рассчитанногомультивибраторас учётом схемывключенияоперационногоусилителя.Входные данныепредставленыв таблице 7.
Таблица 7.
Расчётныеданные
Тип операционного усилителя | Пороговоенапряжение где | Длительностьимпульсов | Период повторениязапуск. импульсов мс |
140УД6 | 0.1 | 2 | 60 |
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание |
R | резисторС2-24-0.25-200Ом | 1 | |
VD | стабилитронД814В | 1 |
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание |
Резисторы | |||
R1 | С2-22-0.125-680Ом | 1 | |
R2 | C2-23-0.125-8.2КОм | 1 | |
VD | стабилитрон2С213Б | 1 |
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание |
Конденсаторы | |||
C1 | К50-3-60В-510мкФ | 1 | |
C2 | К50-3-60В-22мкФ | 1 | |
C3 | тоже | 1 | |
Дроссели | |||
L1 | 1 | ||
L2 | 1 |
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание |
Резисторы | |||
R1 | С2-23-0.125-6.2кОм | 1 | |
R2 | С2-23-0.125-18КОм | 1 | |
R3 | СП3-10М-0.25-2.4МОм | 1 | Подбирается |
принастройке | |||
R4 | С2-23-0.125-5.1кОм | 1 | |
Конденсаторы | |||
C1 | К53-4А-0.22мкФ | 1 | |
C2 | К53-4А-0.1мкФ | 1 | |
Транзисторы | |||
VT1 | МП111А | 1 | |
VT2 | МП111А | 1 |
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание |
Резисторы | |||
R1 | С2-24-0.25-2.4кОм | 1 | |
R2 | С2-22-0.125-430Ом | 1 | |
R3 | С2-27-1.0-60Ом | 1 | |
R4 | С2-27-0.5-75Ом | 1 | |
R5 | С2-24-0.5-51Ом | 1 | |
Конденсаторы | |||
C1 | К50-6-100В-2200мкФ | 1 | |
C2 | К73-11-15мкФ | 1 | |
C3 | К50-6-50В-1.2мкФ | 1 | |
C4 | К53-4А-0.33мкФ | 1 | |
VT1 | транзисторМП25А | 1 |
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание |
Резисторы | |||
R1 | С2-23-0.125-56кОм | 1 | |
R2 | СП3-6-0.125-100кОм | 1 | Подбирается |
принастройке | |||
R3 | С2-23-0.125-51кОм | 1 | |
R4 | С2-23-0.125-270Ом | 1 | |
R5 | С2-23-0.125-47Ом | 1 | |
R6 | С2-24-0.25-2.7кОм | 1 | |
R7 | С2-24-0.25-3.3кОм | 1 | |
Конденсаторы | |||
C1 | К53-1-0.33мкФ | 1 | |
C2 | К10-17-0.0015мкФ | 1 | |
C3 | К10-17-0.05мкФ | 1 | |
DA | микросхема153УД5 | 1 |
Поз. обоз. | Наименование | Кол | Примечание |
Резисторы | |||
R1 | С2-23-0.125-4.3кОм | 1 | |
R2 | С2-23-0.125-56кОм | 1 | |
R3 | СП3-10М-0.25-10кОм | 1 | Подбирается |
принастройке | |||
R4 | С2-23-0.125-5.6кОм | 1 | |
R5 | С2-23-0.125-620кОм | 1 | |
Конденсаторы | |||
C1 | К10-17-0.02мкФ | 1 | |
C2 | К53-1-3.9мкФ | 1 | |
Диоды | |||
VD1 | КД522Б | 1 | |
VD2 | КД522Б | 1 | |
DA | микросхема140УД6 | 1 |
МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯУКРАИНЫ
ВинницкийГосударственныйтехническийуниверситет
Кафедра АИИТ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По курсу " ЭлектронныеУстройстваАвтоматики"
На тему:" РАСЧЕТПАРАМЕТРОВЭЛЕКТРОННЫХСХЕМ "
Выполнил ст.гр. 2АТ-92
KoзловскийА.В.
Проверилк.т.н., доцент
БандакМ.И.
Винница 1995