Моделювання відеопідсилювача
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
p>
Резистор R6 виберемо таким самим як і R8=100 Ом, щоб падіння напруги на них було однаковим і не зменшити коефіцієнт підсилення.
Резистори будемо вибирати із номінального ряду Е96:
Розрахуємо значення ємності перехідного конденсатора , величина ємностей конденсаторів розраховується із умови, що при збільшені ємнісного опору на 50% на нижній граничній частоті напруга на виході повинна становити приблизно 90% вхідної. Виходячи з цього значення ємностей конденсаторів розраховуються за формулою:
Розрахунок вхідного каскада
Опір джерела сигналу 0.5 КОм, тому великого підсилення зробити ми не зможемо і термостабілізацію уводити ми не будемо, щоб не зменшити коефіцієнт підсилення. Схему включення ми виберемо із спільним емітером, така схема є підсилювачем потужності і вихідний опір буде меншим за вхідний.
Вибір режиму транзистора
По входным и выходным характеристикам транзистора определяем:
Мал. №6. Cхема вхідного каскада.
Резистори будемо вибирати із номінального ряду Е96:
Розрахуємо значення ємностей перехідних конденсаторів , величина ємностей конденсаторів розраховується із умови, що при збільшені ємнісного опору на 50% на нижній граничній частоті напруга на виході повинна становити приблизно 90% вхідної. Виходячи з цього, значення ємностей конденсаторів розраховуються за формулою:
В завданні вхідний опір підсилювача повинен бути більше 1кОм:
Моделювання розробленої схеми в САПР Micro-Cap.
Завантаження системи MicroCAP здійснюється стандартними засобами Windows. Для завантаження слід знайти в меню "Пуск" рядок з імям MicroCAP і клацнути по ній мишею. Якщо на робочому столі Windows є ярлик запуску MicroCAP, то для завантаження системи слід двічі клацнути мишею по ярлику в швидкому темпі.
Після завантаження MicroCAP виберемо в меню джерело імпульсної напруги і введемо наступні параметри:
ПозначенняПараметриЗначенняVZEROПочаткове значення0VONEМаксимальне значення15 ВP1Начало переднього фронту50uP2Начало плоскої вершини імпульсу50uP3Кінець плоскої вершини імпульсу52,uP4Момент досягнення рівняVZERO52,uP5Період повторення111,111u
Мал. №7. Моделювання джерела імпульсної напруги
Зібравши схему у MicroCAP, вона буде мати вигляд:
Мал. №8. Електрична принципова схема підсилювача, зібрана в САПР MicroCAP
Дослідимо функціонування схеми за нормальних умов:
Мал. №9. Моделювання схеми підсилювача по перехідним процесам
Порівняємо функціонування схеми із завданням на курсове проектування:
Час встановлення:
В завданні час встановлення повинен бути меншим ніж , отже похибка не велика.
Амплітуда імпульсу напруги на навантаженні:
В завданні
Амплітуда імпульсу напруги на вході підсилювача:
Спад плоскої вершини імпульсу:
В завданні
Викид перехідної характеристики:
, В завданні
Дослідження термостабілізації:
Виміряємо амплітуду при ;
Виміряємо амплітуду при ;
Амплітуда напруги спокою:
тобто схема має цілком прийнятну стабілізацію.
Вибір потужності резисторів і номінального ряду
Після моделювання схеми ми можемо побачити які струми течуть через резистори і визначити їх потужність.
Через R10 і R3 течуть найбільший струм:
Для забезпечення надійності візьмемо для них потужність 0.5 Вт.
На інших резисторах потужність не перевищує 0.25 Вт.
Для зображення електричної принципової схеми використовував ряд номінальних опорів Е96.
Висновок:
В даному курсовому проекті я розробив імпульсний підсилювач з використанням транзисторів 2N4400, який має технічні характеристики:
- коефіцієнт посилення 97 дб;
- опір генератора 0.5 КОм;
- опір навантаження 15 Ом;
- напруга живлення 5 В.
В даній роботі мені потрібно було спроектувати імпульсний підсилювач. Спочатку я спроектував схему підсилювача в САПР Micro-Cap. Після проектування я приступив до розрахунків, а саме, розрахував кінцевий, проміжний і перший каскади. Знайшов номінали резисторів та конденсаторів, а також за заданим мені варіантом вибрав транзистор, що підходить цим параметрам. Для перевірки правильності розрахунку імпульсного підсилювача підставив номінали елементів в складену раніше схему в програмі Micro-Cap і промоделював цю схему. Отримані після моделювання параметри порівняв з початковими даними і дійшов висновку, що вони задовільняють задану мені умову.
Використана література:
1. Варшавер Б.А., Расчет и проектирование импульсных усилителей: Учеб. пособие для вузов М.: Висш. шк. 1975о. 288с.
2.Королев В.Г., Электронные устройства автоматики: Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. И доп. М.: Высш. шк. 1991р. 256с.
3. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник. М.: Издательство стандартов, 1989р. 325с.