Усилители следящих систем
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
>tС=60С максимальная температура среды
Pk=5,4 Вт.
Т.к. неравенство не выполняется, необходим радиатор с поверхностью охлаждения:
здесь
- коэффициент теплоотдачи,
- тепловое сопротивление перехода-корпус транзистора
- тепловое сопротивление корпус-радиатор
Выбор транзисторов V4, V7
Uкэ v2 max=Uкэ v3 max=2Eк=40 В
Где
Выбираю транзистор КТ815Б
Uкэ v2 доп=50Вт
Iк v2 доп=1,5А
Pк v2 доп=10Вт - с теплоотводом
Pк v2 доп=1Вт - без теплоотвода.
h11э 2,5=300 Ом
?min=40
?max=120
?25=0,5(40+120)=80
диапазон рабочих температур: от -40 до 100?С
Выбор транзисторов V3 V6:
кэ max=Eк(1+-=20(1+)=26,6В
где Ku=(1тАж3) коэффициент усиления по напряжению ОК
к1 max=к1=Вт
По этим параметрам выбираю транзистор КТ361Д который имеет следующие характеристики.
Iк v1 доп=50мА
Uкэ v1 доп=35В
Pv1=150 мВт без теплоотвода
Диапазон рабочих температур -60тАж+100С
Статический коэффициент передачи тока в ОЭ
?min=10
?max=90
?14=40
Iб max=
Iб =A
эбmax=0,3Вэб=0,27В
11 14 э=
Раiет резисторов оконечного каскада:
Резисторы эмитерных цепей R13,R20:
э=
Где Smax=
- максимальная крутизна транзисторов в партии
?I|=1,05тАж1,15 - допустимая разбалансировка коллекторных токов
?I=
- технологический разброс
мощность, рассеиваемая не каждом резисторе
PRэ=0,25I2кmax*Rэ=0,25*2,52*0,8=1,25 Вт
Выбираю резисторы С2-23-2-1Ом 5%
Остальные резисторы выбираются из условия трех-пятикратного превышения входных сопротивлений транзисторов V2, V3 и V5, V6:
R11=R18=(3тАж5)h11 14=5*947=4,7кОм
Выбираю резистор С2-23 - 4,7 кОм
R12=R19=(3тАж5)h11 25=5*300=1,5 кОм
Выбираю резистор С2-23 560 Ом
С2-23-110 Ом
Минимальная величина R4 и R7 ограничена следующим неравенством:
R14+R155Rнп
Неравенство выполняется на резисторах R4тАжR7 рассеивается не более 10% выходной мощности.
Характеристики оконечного каскада
Коэффициент усиления по напряжению:
Входное сопротивление:
Нестабильность коэффициента усиления по напряжению:
, где
Максимальная амплитуда входного сигнала ОК:
Мощность потребляемая оконечным каскадом от источника сигнала:
Раiет предоконечного каскада
Мощность, необходимая для управления двигателем, обеспечивается оконечным каскадом; входное сопротивление усилителя - входным каскадом. Предоконечный каскад должен обеспечить на входе раiетное значение мощности входного сигнала оконечного каскада и, что самое главное, максимальный коэффициент усиления:
к==10 кОм
Где, Rнп=
- амплитуда выходного сигнала
Pн- входная мощность оконечного каскада
Uкэ- напряжение коллектор - эмиттер в режиме покоя
Uкэ- допустимое температурное смещение рабочей точки
Iк min- минимально допустимое значение коллекторного тока.
гдеUКЭ1=(0,3тАж0,4)Eк=0,3*20=6 В
DUКЭ1=(0,1тАж0,2)Eк =0,1*20=2 В
Uэ=(0,1тАж0,2)Eк=0,1*20=2В
к min=(0,5тАж1)мА= 1мА
Uкм=8-2-2=4В
к2=
Iк2 max=кэ max=Eк=20Вк2=Uкэ*Iк2=6*1,97*10-3=12 мВт
Выбираю транзистор V2 КТ312Б
Uкэ=35 В
Pк=225 мВт
Iк=30 мА
Диапазон рабочих температур от -60 до +100С
?min=25
?max=100
?2=60
h11 э1=400 Ом
Выбор транзистора V1
Коллекторный резистор
=156 кОм
R14=
Iэ2=Iэ2 min+=0,77 мА, Где
э2 min=(0,5тАж1)мА=0,75мА
14=0,25*(Iэ2)2R14=0,4 мВт
Выбор резистора R14
C2-33- 2,7 кОм10% P=0,125 Вт
Iк1=к1 max=
Rк1=R11==5243 Ом
Выбор резистора R11
Uкэ max=Eк=20В
P11=Uкэ*Iк1=20*1,7*103=0,034 Вт
С2 - 33 - 5,6 кОм10% P=0,125 Вт
Выбираю транзистор V2 КТ312Б
Uкэ=35 В
Pк=225 мВт
Iк=30 мА
Диапазон рабочих температур от -60 до +100С
?min=25
?max=100
?2=60
h11 э1=400 Ом
Коэффициент трансформации согласующего трансформатора:
Rн=Rвх сопротивление последующего каскада
=
где W2 - число витков вторичной обмотки
W1 - число витков первичной обмотки
Раiет элементов в цепи смещения:
э=R12+R13=
где
DUэб1=-2DT мВ=-2*80*10-3=0,16В
Iк0
Rб7,6 кОм
Rб удволетворяет
R9=
P9=
Выбираю С2-33 470 кОм10% P=0,125 Вт
R10=
P10=
Выбираю С2-33 51 кОм10% P=0,125 Вт
Рассмотрим стабилизацию коэффициента усиления по напряжению введением ООС по переменному току. Зададимся нестабильностью коэффициента усиления каждого каскада равным dkU = 0.05, тогда требуемый коэффициент стабилизации , где db - относительный разброс коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ
тогда
Rос=R12=
P12=R12=(1,7*=0,7 мВт
Выбираю R12 C2-33-240Ом10% P=0,125Вт
R13=Rэ-R12=1,2кОм-240Ом=960 Ом
P13=R13=(1,7*
Выбираю R13 C2-33-1кОм10% P=0,125Вт
коэффициент усиления по напряжению каскада охваченного ОС
Входное сопротивление каскада:
Ом
Выходное сопротивление:
Ом
Раiет входного каскада
Коэффициент усиления всего усилительного устройства:
, где S = 0.005 В
- чувствительность
Коэффициент усиления ОУ:
Для обеспечения заданного КUОУ и входного с?/p>