Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Описание схемы электрической и электрический расчет блока усиления



2019-12-29 209 Обсуждений (0)
Описание схемы электрической и электрический расчет блока усиления 0.00 из 5.00 0 оценок




 

Для объединения датчиков видимого светового излучения LUX LITE и устройства ввода-вывода ADAM-5000 в многоточечную сеть передачи данных, создаваемую на базе управляющего компьютера с использованием стандарта последовательной связи RS-485, требуется одна пара проводов, образующих двухпроводную симметричную линию связи. Стандарт EIA RS-485 ориентирован на применение в промышленных условиях для высокоскоростной передачи информации на большие расстояния. Для обмена данными в системах на базе устройств ADAM-5000/017 используется единственная витая пара. Для обеспечения качественной, надежной связи в устройствах реализованы специальные цепи подавления и защиты от помех. Это упрощает монтажные и пусконаладочные работы, а также позволяет снизить общую стоимость системы за счет сокращения затрат на кабельную продукцию, разъемные соединения, повторители и дополнительные фильтры.

Управление многоточечной системой модулей осуществляется центральным компьютером путем передачи через последовательный порт символьных команд и приема ответных сообщений от модулей. Команды представляются в формате ASCII. Таким образом, сеть последовательной передачи данных может управляться компьютером. Для сопряжения ЭВМ с модулем ADAM-5018 необходим сетевой интерфейс RS-485.

Для расчета усилителя будем использовать биполярный транзистор КТ501Г с параметрами [2]:

− коэффициент усиления по току В = 18;

− макс. допустимое напряжение коллектор-эмиттер Uк.э.макс.доп= 30 В;

− максимально допустимый ток коллектора Iк.макс.доп =300 мА;

− макс. допустимая мощность рассеивания на коллекторе Pк.макс.доп =0,35 Вт;

− обратный ток коллектора Iко =0,001 мА.

 

1) Находим коэффициент усиления каскада по напряжению

                                                                                  (4.1)

2) В семействе выходных характеристик транзистора КТ501Г (рисунок 4,а) выбираем рабочую точку P. Для этого принимаем в режиме покоя

                                   Uк.э.p =(0,2÷0,3)∙Ек=0,25∙40=10 В;                       (4.2)

                                        Iк.p =0,5∙Iк.макс.доп =7,5 мА.                               (4.3)

Проверяем правильность выбора рабочей точки. Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора в режиме покоя,

Pк.p = Uк.э.p ∙Iк.p =7,5∙10∙10-3 =75∙10-3 Вт<< Pк.макс.доп =0,35 Вт.

Таким образом, с учетом допустимой мощности рассеяния рабочая точка выбрана правильно.

3) В семействе входных характеристик транзистора (рисунок 4,б) находим рабочую точку P ’.

Эта точка расположена на кривой при Uк.э = Uк.э.p =10 В и соответствует току Iб.p =300 мкА. Рабочей точке P ’ соответствует напряжение

Uб.э.p =300 мВ=0,3 В.

а - выходные; б - входные

Рисунок 4.1 – Характеристики транзистора КТ501Г

 

4) По характеристикам транзистора определяем его характеристические проводимости Y11, Y12, Y21 и Y22 в рабочей точке.

Для определения Y11 воспользуемся характеристическим треугольником АБВ (рисунок 3,б), построенным в районе рабочей точки P ’. Из этого треугольника следует

                                                   (4.4)

(при Uк.э =10 В= const).

Параметр Y12 определяется также по входным характеристикам транзистора. Для этого при постоянном напряжении Uб.э =const, соответствующем рабочей точке P ’, определяем приращение тока базы ∆Iб при изменении напряжения на коллекторе Uк.э .

В справочнике для транзистора КТ501Г приведены лишь две входные характеристики – одна, снятая при Uк.э =0, а другая соответствует Uк.э =5 В.

Этих кривых для определения Y12 недостаточно. Поэтому ориентировочно проводим еще одну кривую зависимости Iб =φ(Uб.э ), соответствующую Uк.э
≈3 В.

При Uб.э.p =300 мВ=const изменение напряжения на коллекторе от 5 до 3 В ведет к изменению тока базы от 300 до 600 мкА. Таким образом,

                                      (4.5)

Для определения параметра Y21 воспользуемся сначала выходными характеристиками (рисунок 4,а), на которых в области выбранной точки Р находим приращение тока ∆Iб и соответствующее ему приращение тока ∆Iк при постоянной величине Uк.э.p..

Из рисунка 4,а видно, что при изменении тока базы от 300 до 400 мкА ток коллектора изменится от 7,5 мА (точка Р) до 10 мА (точка М). Таким образом, ∆Iб =75 мкА, а ∆Iк =2,6 мА.

Для определения соответствующего приращения напряжения на базе обращаемся к входным характеристикам (рисунок 4,б), и в области точки P ’ находим, что приращению тока ∆Iб =75 мкА соответствует приращение ∆Uб.э = =30 мВ. Тогда

                                                                   (4.6)

(при Uк.э =10 В= const).

Аналогично можно найти и параметр Y22.

Для этого по входной характеристике определяются взаимосвязанные приращения ∆Uк.э  и ∆Iб, а затем на выходных характеристиках находят соответствующее ∆Uк.э приращение ∆Iк.

Так изменению напряжения от Uк.э=5 В до Uк.э=3 В (∆Uк.э=2 В) соответствует изменение тока базы от 300 мкА (точка P ’) до 500 мкА (точка Г), т.е. ∆Iб=200 мкА.

В семействе выходных характеристик (рисунок 4,а) отмечаем точку К, соответствующую Uк.э=3 В и Iб=500 мкА. Очевидно также, что координатам Uк.э=5 В и Iб=400 мкА соответствует точка Р [4].

Точке К соответствует ток Iк=13 мА, а в точке Р Iк=7,6 мА, т.е. ∆Iк=13-7,6=
=5,4 мА. Следовательно,

                                                           (4.7)

 

(при Uб.э = const= 0,3 В).

5) Проверяем правильность выбора транзистора по формуле

                                                                                             (4.8)

Получаем

                                           

R4=Rн=3 кОм.

Таким образом, неравенство (4.9) выполняется.

6) Находим величину сопротивления R3 по формуле

 Ом (4.9)

Выбираем номинальное R3=1,2 кОм.

Мощность, рассеиваемая на резисторе R3, равна:

 Вт.

Выбираем резисторы R3, R6 типа МЛТ-0,25.

7) Определяем ток, протекающий по сопротивлению R5

                     А           (4.10)

8) Находим величину сопротивления R5 по формуле:

          Ом        (4.11)

Выбираем номинальное R5=1300 Ом. Мощность, рассеиваемая на резисторе R5, равна

 Вт.

Выбираем резистор типа МЛТ-0,5.

9) Находим величину сопротивлений R1 и R2. Сопротивления делителей R1 и R2 обеспечивают устойчивость рабочих точек транзисторов по базовым цепям. Поэтому токи делителей должны быть больше токов баз в А раз, причем А в большинстве случаев можно принять равным А=3 – 5.

Принимаем А=5. Тогда

                                     мА                      (4.12)

                                      мА                       (4.13)

Величину сопротивлений R1 находим по формуле:

              Ом             (4.14)

Принимаем номинальное R1=10 кОм.

Мощность, рассеиваемая на резисторах R1, равна:

 Вт.

Выбираем резисторы типа УЛМ-0,12.

Находим R2:

                      Ом              (4.15)

Принимаем R2=12 кОм

Мощность, рассеиваемая на резисторах R2, равна:

 Вт.

 и выбираем резисторы типа УЛМ-0,12.

10) Находим входное сопротивление каскада R’вх без учета влияния сопротивлений R1 и R2:                                                                                (4.16)

11) Определяем сопротивления Rд делителей между базами транзисторов:

                             кОм                        (4.17)

12) Находим результирующее входное сопротивление Rвх. Сопротивления Rвх и Rд включены параллельно . Поэтому

                          Ом                      (4.18)

Составляем схему рассчитанного каскада [4].

 

 

Рисунок 4.2 – Схема транзисторного усилителя

 

 



2019-12-29 209 Обсуждений (0)
Описание схемы электрической и электрический расчет блока усиления 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Описание схемы электрической и электрический расчет блока усиления

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение...
Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ...
Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (209)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.006 сек.)