промышленной электронике
Министерство общего и профессионального образования РФ Сибирский Государственный Индустриальный Университет
Расчётно-пояснительная записка к курсовой работе по промышленной электронике
Тема: Расчёт усилителя постоянного тока и источника питания Вариант №7
Номер зачётной книжки: 94051 Выполнил студент г. ЗЭПА-95 Лавриненко Д.В.
1. Расчет усилителя постоянного тока Усилитель постоянного тока (УПТ) служит для усиления медленно меняющихся сигналов, значение которых после изменения остается постоянным сколько угодно долго. Нижняя рабочая частота УПТ , а высшая – определяется назначением усилителя и условиями его работы. Возьмём в качестве усилительного каскада операционный усилитель который имеет большей коэффициент усиления и допускают изменение выходного сигнала почти в полном диапазоне питающего напряжения, а так же обладают высоким входным и сравнительно малым выходным сопротивлениями, отличается большей стабильностью и простотой использования. Промышленность выпускает сотни типов операционных усилителей (ОУ), они имеют неинвертирующий и инвертирующий входы и неинвертирующий выход. Принцип работы (ОУ) заключается в том, что выходной сигнал изменяется в положительном направлении, когда потенциал на неинвертирующем входе становится более положительным, чем потенциал на инвертирующем входе, о наоборот. Это не означает, что на одном входе потенциал всегда должен быть более положительным, чем на другом, а просто указывает относительную фазу выходного сигнала. Применение сильной ООС снижает усиление и обеспечивает его стабильность. 2. Усилитель постоянного тока Дано: , , , .
,где R1 – входное сопротивление, влияющее на Kу схемы. R2 – компенсация токов смещения ОУ, R3 – параллельная, отрицательная обратная связь по напряжению. C1, C2 – ёмкости для сглаживания высокочастотных пульсаций питающего напряжения. по условию, тогда предположим R2 =100K Ом ð R1 = 10K Ом, [1, стр.184] , [1,стр. 185.] . 2.1. Возьмём ОУ К140УД8А, который имеет следующие характеристики [2]: номинальное напряжение питания ………………… ±15В, ток потребления ……………………………. не более 5мА, коэффициент усиления ……………………………. 50 000, выходное напряжение …………………….. не менее ±10В, рабочая частота ……………………………………… 1МГц. ток нагрузки …………………………………. не более 5мА,
Все параметры соответствуют условиям задачи. 3. Выпрямитель напряжения со стабилизатором Дано: , , . Решение. Берём схему компенсационного стабилизатора напряжения, у которого Кстаб = 20…50, что удовлетворяет условию и берём двуполупериодный выпрямитель на диодах.
Поскольку плечи стабилизатора идентичны, то рассчитываем одно плечо с использованием однотипных транзисторов разной структуры. 3.1. Стабилизатор напряжения на транзисторе 3.1.1. Ток нагрузки одного плеча стабилизатора равняется сумме токов: потребления ОУ и тока нагрузки на выходе ОУ; 5 + 5 = 10мА. 3.1.2. Возьмём транзистор КТ315А (КТ361А), его параметры: h21Э = 20…90, Iк.max = 100мА, Uкэ = 25В, и стабилитрон КС515Г, его параметры: I ст = 10мА, U ст = 15 ± 0,75В. 3.1.3. , 3.1.4. , 3.1.5. , где I ст – ток стабилизации стабилитрона. 3.1.6. Ток, протекающий через R1, R 2 , , берём U 0 = 17В, 3.2. Выпрямитель 3.2.1. По полученным данным подбираем диоды выпрямительного моста (U 0 = 17В, I д = 39 мА). – средний ток, протекающий через диоды выпрямительного моста [3]. – обратное напряжение на диоде выпрямительного моста [3]. 3.2.2. Выбираем диодную сборку КДС523Г [2], её параметры: , , . 4. Расчет трансформатора выпрямителя. 4.1. Сопротивление трансформатора. Ом 1 [3]. 4.2. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора: [3] . 4.3. Ток во вторичной обмотке трансформатора: [3] . 4.4. Ток в первичной обмотке трансформатора: [3]. 4.5. Вычисляем габаритную мощность трансформатора: [3]. и находим произведение площади сечения сердечника трансформатора QC на площадь окна сердечника Q О , которое в зависимости от марки провода обмоток равно: QC × Q О = 1,6P Г для провода марки ПЭЛ; QC × Q О = 2P Г для провода марки ПЭШО; QC × Q О = 2,4P Г для провода марки ПШД. Выбираем провод марки ПЭЛ, при этом: QC × QО = 1,6P Г = 1,6 × 2,53 = 4,05 см4. 1 В формулах напряжение в вольтах, ток в мА, сопротивление в Ом, ёмкость в мкФ. 4.6. Из таблицы [3, стр. 182, Т. №6] основных данных типовых Ш-образных пластин, по значению QC × QО выбираем для сердечника трансформатора пластины типа Ш-14 с QО = 1,47 см2 ; ширина среднего стержня сердечника а = 1,4см; высота окна h = 2,1см и ширина окна b = 0,7см. При этом получаем : [3]. Необходимая толщина пакета пластин: [3], берём 2 см, то QС = а × с = 2,8 см2 Отношение . Его рекомендуется брать в пределах 1…2. Если оно выйдет за эти пределы, то необходимо выбрать другой тип пластин. 4.7. Определяем число витков w и толщину провода d первичной и вторичной обмоток трансформатора. [3]; [3]; [3], берём 0,1 мм; [3]. 5. Расчет фильтра. 5.1. Расчет необходимого конденсаторного фильтра С0, от этой ёмкости зависит коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения. [3], берём два конденсатора по 20мкФ, включенных параллельно. 5.2. Рабочее напряжение конденсаторов: [3] берём 25В. 5.3. Коэффициент пульсаций на входе параметрического стабилизатора: [3]. Так же необходимо в схему стабилизатора включить ёмкости С1 и С ’ 1 для уменьшения пульсаций стабилизированного напряжения. Ёмкости С7 и С8 необходимо монтировать как можно ближе к корпусу ОУ, что бы компенсировать высокочастотные помехи в сети питания.
Итоговая схема устройства
Список используемой литературы.
1. П.Хоровиц, У.Хилл, “Искусство схемотехники”, в трех томах, Т - 1, М, “Мир”,1993г. 2. Серия МРБ, “Справочная книга радиолюбителя-конструктора”, под ред. Н.И. Чистякова, М, “Радио и связь”, 1990 г. 3. Л.Н. Бочаров, С.К. Жебряков, И.Ф. Колесников, “Расчет электронных устройств на транзисторах”, М, “Энергия”, 1978 г.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (261)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |