- •2014 Содержание
- •1 Введение
- •Техническое задание
- •2 Расчет автогенератора
- •3 Расчет спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя
- •Расчёт развязывающего устройства
- •Расчет дискретного сигнала на входе дискретного фильтра
- •Расчет дискретного фильтра
- •Результаты расчетов полюсов передаточной функции
- •Значения сомножителей
- •7 Расчет сигнала на выходе бих-фильтра
- •2.5. Спецификация
- •Спецификация устройства
- •Заключение
- •Список литературы
- •3. Баскаков с.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов/ с.И.Баскаков. - м.: Высшая школа, 2005.
- •5. Лекции по тэц от 2го семестра 2013-2014 учебного года.
2 Расчет автогенератора
Рассчитаем RС-генератор, выполненный по схеме, рисунок 2.1 на биполярном транзисторе КТ312В
Частота генерации fГ = 15,1 кГц.
Напряжение питания Uпит авт = 10В.
Сопротивление нагрузки в коллекторной цепи RK = 0,3 кОм.
Рисунок 2.1 – Схема RC – генератора
Построим проходную характеристику транзистора ik=F(uбэ) – зависимость действующего значения тока в выходной цепи от входного напряжения uбэ. В свою очередь, исходными для построения проходной характеристики являются:
входная характеристика транзистора iб=F(uбэ) (рисунок 2.2);
выходная характеристика транзистора ik=F(uкэ) (рисунок 2.3).
На семействе выходных характеристик используемого транзистора 2Т658В (рисунок 2.3) проводим нагрузочную прямую через точки с координатами: (0, Uпит) и (Uпит/RK, 0), т.е. (0;8) и (5;0).
По точкам пересечения нагрузочной прямой с выходными характеристиками строим промежуточную характеристику ik=F(iб) рисунок 2.4 (рисунок 2.4 приведён в приложении №1).
Таблица 2.1 – Промежуточная характеристика
Iб, мА |
0,025 |
0,05 |
0,075 |
0,1 |
0,125 |
Iк, мА |
1,1 |
2,1 |
3,2 |
4,2 |
5,0 |
Используя полученную зависимость (рисунок 2.4) и входную характеристику iб=F(uБЭ) (рисунок 2.2), определяют требуемую зависимость: iK=F(uБЭ) рисунок 2.5(рисунок 2.5 приведён в приложении №1).
Все данные, необходимые для построения характеристики, сведены в таблицу:
Таблица 2.2 – Проходная характеристика
Uбэ, В |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
Iб, мА |
0,025 |
0,05 |
0,10 |
0,18 |
0,30 |
0,5 |
Iк, мА |
1,2 |
2,2 |
3,3 |
5,8 |
6,0 |
6,1 |
По проходной характеристики определяют положение рабочей точки. Лучше всего задаться значением Uбэ0 =0.675 В – это середина линейного участка проходной ВАХ.
Тогда по входной ВАХ транзистора определяют в рабочей точке:
Рисунок 2.2 – Входная характеристика транзистора
Коэффициент усиления транзистора по току:
Входные, выходные, а так же проходную характеристики можно увидеть в Приложении №1.1
Зная RБЭ2 и b, можно рассчитать сопротивление RH составного транзистора:
кОм.
Величину сопротивления выбирают из условия. Зададим первоначальноR>>30 кОм. Но эту величину необходимо уточнить при дальнейшем расчёте.
Определим теперь амплитуду стационарного колебания на выходе генератора. Для этого построим колебательную характеристику Sср = F(UБЭ).
Значение средней крутизны для разных значений UБЭ можно определить по методу 3–х ординат по формуле:
(2.1)
Представим все расчёты в виде таблицы:
Таблица 2.3 – Данные для построения колебательной характеристики
U1(бэ) В |
0,025 |
0,05 |
0,075 |
0,1 |
0,125 |
0,15 |
0,175 |
0,2 |
Iк max мА |
2,4 |
2,9 |
3,3 |
3,8 |
4,1 |
4,3 |
4,4 |
4,5 |
Iк min мА |
1,75 |
1,4 |
1,2 |
0,9 |
0,6 |
0,3 |
0,1 |
0 |
Scр мА/В |
16 |
15 |
14,5 |
14,2 |
14 |
13,3 |
12,28 |
11,25 |
На основании этой таблицы строится колебательная характеристика SСР = F(U1(БЭ)) в приложении №1
Для того чтобы по колебательной характеристике определить стационарное действующее значение UБЭ необходимо предварительно рассчитать значение средней крутизны в стационарном режиме .
Известно, что НУС(wГ)=RK. С другой стороны из баланса амплитуд НУС(wГ) = 1/НОС(wГ).
Отсюда
(2.2)
Определим значение НОС(wГ) для рассчитанных значений RH и R.
Для этого расчётного значения НОС(wГ) средняя стационарная крутизна мА/В.
Используя колебательную характеристику и зная значение средней крутизны в стационарном режиме S*cр= 14,5 мА/В, легко найти стационарное действующее значение напряженияUбэ. Оно равноUбэ=Uвх= 0,75 В.
Тогда напряжение на выходе генератора в стационарном режиме можно найти из соотношения:
мВ
В
Определим ёмкость в цепи обратной связи:
нФ.
Ёмкость Ср разделительного конденсатора выбирается из условия СР>>C или 1/ωГСР≤ 0.01R. 0,5 мкФ.
Расчет сопротивления Rб: