- •1. Основы расчета одноконтурной аср
- •1.1 Определение свойств объекта регулирования.
- •1.1.1.Аналитический метод определения характеристик
- •1.1.2. Экспериментальные методы определения характеристик объекта регулирования
- •1.2. Расчет оптимальных параметров настройки автоматического регулятора
- •1.2.1. Метод расширенных частотных характеристик
- •1.2.2. Метод незатухающих колебаний
- •1.2.3. Расчет настроек по амплитудно-фазовой характеристики объекта
- •2. Методика расчета измерительного моста
- •Пример расчёта моста для термопреобразователя
- •Пример расчёта моста для шкалы тсм 100м от –25 до
- •Расчет коэффициента усиления усилителя.
- •3. Методикарассчета схемы термокомпенсации измерительного преобразователя п282
- •4. Расчет блока питания
- •4.2. Основная часть
- •4.2.1. Требуемые входные и выходные характеристики
- •4.2.2. Выбор структурной схемы блока питания.
- •Недостатки
- •4.2.3. Структурная схема источника питания
- •Параметры блоков схемы Стабилизатор
- •4.3.Принципиальная схема Полная принципиальная схема приведена в Приложении 2
- •4.3.1. Выбор элементов схемы
- •2) Выбор транзисторов стабилизатора
- •3) Выбор и расчет пассивных элементов
- •Конденсаторы
- •Резисторы
- •5. Методика расчета усилителя постоянного тока.
- •5.1. Режимы работы усилительных каскадов
- •5.1.1. Режим а.
- •5.1.2. Режим в.
- •5.1.2. Режим b.
- •5.1.3. Режим с.
- •5.2. Общие сведения об усилителях постоянного тока.
- •5.3 Упт с непосредственной связью между каскадами
- •5.4. Дрейф нуля и способы борьбы с ним
- •5.5 Расчет усилителей постоянного тока с непосредственной межкаскадной связью.
- •5.6. Вывод.
- •Литература
5.5 Расчет усилителей постоянного тока с непосредственной межкаскадной связью.
Рассчитаем двухкаскадный УПТ с непосредственной связью, если:
источником входного сигнала служит датчик, включенный в 1) мостовую схему;
напряжение источника питания ;
максимальные изменения входного сигнала ;
внутреннее сопротивление источника входного сигнала ;
сопротивление нагрузки ;
требуемое максимальное изменение выходного напряжения ;
температура окружающей среды .
Рассчитаем усилитель в следующем порядке:
По заданному напряжению выбираем транзистор с максимально допустимым напряжением и возможно малым обратным коллекторным током . Берем для обоих каскадов транзистор со следующими параметрами:
2) Определяем режим покоя для транзистора второго каскада согласно формуле . Так как до расчета сопротивлений резисторов оценит значение и выбрать ток затруднительно, то находим его из условия . Принимаем , тогда
Выбранной точке П2 соответствует ток . По входным характеристикам транзистора находим напряжение , соответствует току в точке покоя.
Проверим режим покоя на соответствии допустимой мощности, рассеиваемой на коллекторе транзистора:
Приняв напряжение , определяем сопротивления резисторов:
, при этом
Согласно условию:
Определяем сопротивления делителя.
Сопротивление нагрузки для второго каскада:
Проверяем правильность выбор тока , для чего рассчитываем требуемую амплитуду тока:
Таким образом, выбранное нами значение тока удовлетворяет условию:
Коэффициент усиления напряжения второго каскада:
Необходимое входное напряжение второго каскада:
10) Напряжение в режиме покоя:
Выбираем точку покоя транзистора первого каскада, задаваясь значением
необходимое изменение коллекторного тока первого транзистора:
Поставляя в выражение для сопротивления резистора ,находим:
принимаем . Выбранной точке покоя и , соответствует ток и напряжение которое определяется по входным характеристикам
транзистора.
Сопротивление резисторов:
Входное сопротивление усилителя:
Коэффициент усиления первого каскада:
Общий коэффициент усиления напряжения:
Требуемый коэффициент усиления:
Определяем дрейф выходного напряжения.
Дрейф коллекторного тока первого транзистора:
Изменение (дрейф) тока нагрузки первого каскада с учетом направления обратных токов равен:
Дрейф входного напряжения второго каскада:
Дрейф выходного напряжения усилителя:
,
что составляет n% значения выходного сигнала.
5.6. Вывод.
Для расчета УПТ с непосредственной межкаскадной связью выбрали транзистор (первого и второго каскадов МП21Г (p-n-p)) с параметрами: Ik.max,(мА); | Uкэ.макс | ,(В); Pk.max ,(мВт);
Iкбо ,(мкА); h21э ; h11э,(Ом); tmax,( 0C).
В результате расчета получается:
Точка покоя транзистора второго каскада IK2 ,(мА),UКЭ2, (В), IБ2, (мкА), UБЭ2, В).
В ыполняется условие IK2, мА ) 0,5 Ik.max (мА)
П роверяется режим покоя на соответствие допустимой рассеиваемой мощности коллектора.
Сопротивление резисторов RЭ2, (Ом), RК2, (кОм);
Выполняется условие RЭ2, (Ом) RВХ.Б2 , (Ом);
Сопротивление делителя R1, (кОм), R2, (кОм);
Сопротивление нагрузки для второго каскада R/Н2, (Ом);
Требуемая амплитуда тока IК2m, (мА);
Коэффициент усиления напряжения второго каскада К2;
Необходимое входное напряжение второго каскада UВХ2, (В);
Напряжение UК1, (В) в режиме покоя;
Точку покоя транзистора первого каскада:
IК1, (мА), UКЭ1,. (В), IБ1, (мкА), UБЭ1, (В) ;
Сопротивление резисторов
RК1, (кОм), RЭ1, (Ом), RБ, (кОм);
Входное сопротивление усилителя RВХ, (кОм) ,
коэффициент усиления первого каскада К1 ,
общий коэффициент усиления напряжения К ;
Дрейф выходного напряжения усилителя UВЫХ.ДР , (В);