Операционный микроэлектронный усилитель
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
µта
Для расчета ОУ можно воспользоваться следующей последовательностью действий. Сперва рассчитывается эмиттерный повторитель (ЭП), по результатам расчетов которого устанавливают величины входного сопротивления , коэффициента передачи тока выходных транзисторов, тока второго каскада ОУ - формирователя амплитуды.
Затем приступают к расчету ДУ с определением его рабочего тока , от величины которого зависит такой параметр, как дифференциальное входное сопротивление .
После этого рассчитывают все производные от и параметры, включая параметры формирователя амплитуды, элементов схем задания режимов работы ОУ, защиты от случайных коротких замыканий и т.д. При этом следует учитывать, что получаемые параметры по своему номиналу должны иметь производственный запас не менее 20-30 процентов.
В заключение производят расчет параметров АЧХ и связанных с ней других параметров ОУ.
2.2Расчет эмиттерного повторителя
1.Исходя из максимального выходного напряжения и максимального выходного тока в режиме КЗ нагрузки , определяют напряжение источника питания и номинальное значение сопротивления резистора :
Целесообразно напряжение питания привести к одному из общепринятых значений:
Номинал резистора выбирают примерно на меньше номинала резистора :
2.Находят эквивалентное сопротивление нагрузки второго каскада ЭП и среднее значение тока эмиттера , по которому затем определяют входные сопротивления транзистора Т23 и второго каскада ЭП :
Т. к. превышает десятые доли миллиампера, то коэффициент принимают равным единице. Коэффициент передачи тока выходных транзисторов Т23 (Т24) примем равным 150:
3.Определяют коэффициент передачи второго каскада ЭП по формуле (2.8):
4.В соответствии с выражением (2.9) выбирают рабочий ток первого каскада ЭП и, следовательно, второго каскада ФА:
5.Принимая во внимание возможность практической реализации коэффициента передачи тока всех остальных используемых в схеме ОУ транзисторов в интервале от 100 до 250 (в пределах одной ИС параметры транзисторов считают идентичными при равных режимных условиях), по формулам (2.10) и (2.11) рассчитывают входное сопротивление транзистора и выходную проводимость транзисторов , по которым в соответствии с (2.12) и (2.13) с учетом (2.7) определяют эквивалентное сопротивление нагрузки первого каскада ЭП и входное сопротивление ЭП в целом. примем равным 100:
6.По формулам (2.14) и (2.15) с учетом найденного значения коэффициента передачи (2.8) вычисляют коэффициенты передачи и соответственно первого каскада и ЭП в целом:
7.Производят расчет выходных сопротивлений ЭП (2.17) и его первого каскада (2.16), однако от получения их численных значений следует воздержаться до тех пор, пока не будет численно определено выходное сопротивление формирователя амплитуды:
8.Определяют номинал резистора (2.18) и внутреннее сопротивление (2.19) встроенного источника опорного напряжения , а также его нестабильность (2.20), принимая нестабильность тока , протекающего через данный источник, равной обратной величине выбранного при определении тока коэффициента, стоящего в скобках выражения (2.9):
9. Расчет элементов схемы ЭП (номинала резистора ), которые определяют режим защиты от случайных КЗ нагрузки, производят по формуле (2.21) после определения рабочего тока ДУ , принимая коэффициент примерно равным , а . Если в результате расчетов окажется, что номинал резистора будет превышать примерно или становиться отрицательным, то резистор в схему не вводят:
2.3Расчет дифференциального усилителя
1.Исходя из заданного дифференциального входного сопротивления в соответствии с формулой (2.22) определяют значение рабочего тока . Зная этот ток, завершают выполнение поз. 9 из п. 2.2:
2.На основе принятых значений и рассчитывают эквивалентные параметры транзисторной структуры: входное сопротивление (2.24), крутизну (2.25), выходную проводимость (2,26), полагая для микрорежима :
3.Используя соотношение (2.27), определяют номинал резистора , а затем по формуле (2.28) рассчитывают входное синфазное сопротивление , величина которого должна быть больше заданной:
Расчетная величина входного синфазного сопротивления больше заданной.
4.Определяют параметры нагрузки ДУ. Для этого, задавая номиналы резисторов и значение поправочного коэффициента , а также соблюдая условие идентичности по коэффициентам передачи тока по формулам (2.29), (2.30), (2.31) рассчитывают номинал резистора , сопротивление источника сигнала, возбуждающего транзистор , выходную проводимость диодно-транзисторной структуры на , а затем и выходное сопротивление ДУ :
5.Используя вычисленные в поз. 2 данного расчета значения крутизны и выходной проводимости эквивалентного транзистора и заимствуя значения входной проводимости формирователя амплитуды , по формуле (2.33) определяют коэффициент передачи дифференциального сигнала :
.Производят расчет коэффициента ослабления синфазного сигнала :
7.Рассчитывают статические параметры ДУ (ОУ): напряжение смещения нуля (2.35), температурный дрейф смещен?/p>