Копия (Курсовой проект по РПрдУ)

2015-11-22СтудИзба

Описание файла

Файл "Копия" внутри архива находится в следующих папках: КУРСАЧ ПО РПрдУ, ЛИТ-ра. Документ из архива "Курсовой проект по РПрдУ", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "схемотехника" из 5 семестр, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. .

Онлайн просмотр документа "Копия"

Текст из документа "Копия"

  1. Расчет гармоникового автогенератора с кварцем между коллектором и базой.

Исходные данные: мощность в нагрузке Рн = 0.1 мВт; fк = 60 МГц; транзистор ГТ311. Выбраны ток iкм = 10 мА (iкм £ (0.5...0.8) IК, и мах) и коэффициент а = 0.1, Ркв = 1 мВт.

Расчет проводится в следующей последовательности.

  1. Мощности, рассеиваемая на кварце и отдаваемая транзистором (Рr = 0).

Ркв = 0.1/0.1 = 1 мВт;

Поскольку Ркв = 1 мВт меньше Рквд = 2 мВт следовательно расчет можно продолжать дальше.

  1. Аппроксимированные параметры транзистора :

Sп = 0.15 А/В; r = 333 Ом, S = 0,127 А/В; fs = 65 МГц.

  1. Нормированная частота колебаний

    Ws = fк / fs

    Ws = 60/65 = 0.92

  2. Рассчитываем параметры колебательной системы. Емкости С, С2:

Сопротивление

,

где ,

а

Индуктивность L1 и емкость С1 определяем из условия 12кL1C1<n2(n-2)2, принимая w2кL1C1=2. Тогда С1 = 20,7(1-1/2)-1 = 41,4 пФ. При известном С1 определяем L1: L1 = (w2кL1C1)/ w2кC1 = 2(2p×60×106)-2(41,4×10-12)-1 = 0,34 мГн.

  1. Поправка к частоте колебаний n:

Относительная разница между частотами f и fк определяется по . В тех случаях, когда она мала, можно пользоваться приближенной формулой.

Если предъявляются жеские требования к точности настройки на заданную частоту, надо выбрать КР, для которого fк = f - Df. Для точной настройки требуется хотя бы одну из емкостей выполнить переменной, что = 0,9бы обеспечить ее вариации на ±30% от выбранного значения.

  1. Находим режимные параметры АЭ. Гармонческие составляющие тока коллектора и амплитуда напряжения на базе : Iк = 2,2 мА, Iк1 = 3,9 мА, Uв = 0,21 В.

Амплитуда напряжения на коллекторе:

,

гдк cosjк = 0,998 рассчитан по формуле .

Мощность, подведенная к коллекторной цепи и рассеиваемая : P0 = 11мВт; P = 9,9 мВт, P < Pрас.

Постоянная составляющая тока базы и смещение на базе:

  1. В соответствии с рекомендацией принимаем Rэ = 300 Ом. Сопротивление Rб, определяется из соотношения Rб = (10...20)Х2 = 372...744 Ом. Возьмем Rб = 500 Ом.

  2. Напряжение источников питания цепей коллектора Uк и Uвн:

  1. Принимаем ток через делитель Iд = 5× Iб = 0,22 мА. Сопротивление делителя в цепи питания:

Пример 2. Расчет автогенератора с кварцем в цепи обратной связи.

Исходные данные: Рн=2 мВт, fк = 60 МГц, транзистор ГТ311. Дополнительно выбраны Pкв = 0,5 мВт, iкм==10 мА, hк=0,5, Qнен= 60 (для повышения стабильности частоты рекомендуется вы­бирать добротность ненагруженного контура небольшой — порядка Qнен = 20...80).

1. Аппроксимированные параметры транзистора и нормирован­ная частота (см. пример 14.1): S = 0,127 А/В; fs = 65 МГц; Ws=0,92.

2. Гармонические составляющие коллекторного тока и амплитуда напряжения на базе (см. пример 14.1): Iк = 2,2 мА; iк1=3,9 мА;

Uв = 0,21 В.

  1. Сопротивление делителя в цепи обратной связи

4. Мощность, отдаваемая транзистором P1= Pн+Pкв+Pк+Pr = 2+0,5+2+0,47=4,97 мВт, где Pr = Pкв×r/rк = 0,47 мВт; Рк = Pн×(1-hк) hк-1 = 2 мВт.

  1. Амплитуда коллекторного напряжения

P1 = 0,5×Iк1× Uкэ× cosjк

UКЭ = 2×4,97×10-3/3,9×10-3= 2,5 В

(при расчете принято cos jк = 1, в дальнейшем значение jк уточнена).

6. Проверяем напряженность режима: UКЭкр= Uк0-iкм/Sкр= 5 - 0,01/0,05 = 4,8 В; UКЭ< UКЭкр, следовательно, режим не-донапряженный.

7. Модуль коэффициента обратной связи k = Uв /UКЭ = 0,21/2,5 = 0,084.

  1. Резонансное сопротивление контура

Rк = UКЭ2/2(Pн +Pк) = 2,52/2×(2+2)×10-3 = 780 Ом.

  1. Коэффициент трансформации

J=М×k×(1+rк /r) = (1,02...2)×0,084×(47+50)/47=0,17 ... 0,35. Примем J = 0,18.

  1. Сопротивление емкости С2

X2 = - (1 + J)-1×{Xкв+[J2×r2 - k2× (r+rк)2]0,5 k -1 = -(1+0,18)-1×{[0,182×472-0,0842×(47+50)2]0,5*0,084-1-5}= -18,4 Ом, где Xкв = -5 Ом.

  1. Сопротивление плеча контура между коллектором и базой

J = -X2/(X2 + X3)

X3 = 18,4 ( 14 - 0,18 ) / 0,18 = 120,7 Ом.

  1. Расстройка контура x= - 0,71 (A = l,l; Б = 0,9).

  2. Собственная частота контура x = Q×(fк /f0 - f0/fк)

f0 » 60[ 1—0,71/60] = 60,7 МГц,

здесь Qн = Qнен(1—hк) = 30 - добротность нагружен­ного контура.

  1. Сопротивление емкости C1

X1 = [J/Х2 - x/Rн]-1 = [-0,18/18,44 + 0,71/780]-1 = - 115,0 Ом.

  1. Сопротивление индуктивности L3

XL = X21 ×Q× fк3/ f03×Rк = 490,0 Ом.

  1. Сопротивление емкости С3

X3 = XL +XC3 = 120,7 - 490,0 = - 369,3 Ом.

17. Параметры контура: L3 = 1,3 мкГ; C1 = 23,0 пФ; Сд = 144 пФ; С3 = 7,2 пФ.

18. Уточненное значение cos jк = 0,85

отличается только на 15% от выбранного при расчете cos jк= l. Поэтому не имеет смысла переделывать расчет.

  1. Проверяем выполнение условий:

g1(q)пк = 1,3; g1(q)пк < 0 (Х2нг = -56,6 Ом; Jнг = - 0,6).

Поскольку g1(q)пк > 0, g1(q)пк <0, в АГ невозможно воз­буждение колебаний как паразитных, так и на основной часто­те КР.

Порядок дальнейшего расчета подобен приведенному в при­мере 1:

Отметим, что амплитуда UКЭ= 2,8 В велика по сравнению с Uв.

Поэтому следует оценить погрешность приближенного расчета. Значение амплитуды U'в с учетом реакции коллекторного напряжениям на ток коллектора определяем следующим образом:

где g22 и b22 — активная и реактивная составляющие выходной про­водимости транзистора Y22.

В нашем примере U’в = 1,12 Uв (g22 = 0,49 мСм; b22 = 1,28 мСм). В тех случаях, когда разница между Uв и U'в не превышает 20... 25%, приближенный расчет можно считать приемлемым.

Пример 3. Расчет автогенератора с кварцем в контуре.

Исходные данные: мощность в нагрузке Рн = 0,1 мВт; fк = 60 МГц; Ркв =1 мВт; транзистор ГТ311.

1. Сопротивление резистора R = rк/t0 =1/wкC0 = 50/0,1=500 Ом.

2. Мощность, рассеиваемая резистором Рr = тРкв=0,1×1= 0,1 мВт. Коэффициент а = Рн /(Ркв + Рr ) = 0,1 / 1,1 = 0,09. Рекомендация hкс £ 0,2; а £ 0,25 выполняется.

  1. Для расчета тока iкм в соответствии с

  1. Аппроксимированные параметры транзистора:

Sп = 15×0,0136 = 0,2 А/В; r = 50/0,2 = 250 Ом; S = 50/310 = 0,163 А/В; fs = 500/0,164 × 60 » 51 МГц;

нормированная частота .

  1. Сопротивления контура:

Для расчета Х3 найдем сначала из XЭ » -rкt0(1 + m )-2 = - 50 - 0.1/1,12 = - 4,1Ом, Со­противление Х3 можно реализовать по-разному в зависимости от индуктивности L3. Выбираем из конструктивных соображений L3 = 0,5 мкГ, при этом wкL3 = 2p×60×106×0,5×10-6 = 188 Ом. По изве­стному Х3 = wкL3 - (wкC3)-1 получим 1/wкС3 = 188 - 82 = 106 Ом, С3 = 25 пФ.

6. Гармонические составляющие коллекторного тока

Iк1 = a1(q)×iкм = 0,39 × 13,6 = 5,3 мА; Iк = a0(q)×iкм = 0,22×13,6 = 2,95 мА.

  1. Напряжения возбуждения

с учетом

и сме­щения

Uв = 0,053×(1+1,182)0,5/0,163×0,2 = 0,25 В

Uв0 = 0,3 + 0,25×[0,11/(1+1,182)0,5 - 0,61] = 0,165 В

  1. Модуль коэффициента обратной связи

Коллекторное напряжение UКЭ = Uв / kф = 0,25/0,553 = 0,453 В.

  1. Мощности

Р0 = 2,95 × 10-3 × 5= 14,7 мВт, P1 = 0,5 - 5,3 - 10-3 - 0,453 = 1,2 мВт; Р = 14,7 - 1,2 = 13,5 мВт. Видно, что Р<Ррас.

Пример 4. Расчет автогенератора с кварцем в цепи отрица­тельной обратной связи.

Исходные данные: мощность в нагрузке Рн = 1 мВт; fк = 60 МГц; транзистор ГТ311.

Выбираем Pкв = 1 мВт; hкс = 0,5; Qнен = 100.

1. Сопротивления КР Rкв » rк = 50 Ом, Хкв » - rкt0 = - 50 × 0,1= - 5 Ом. Ток через КР Iкв = (2Pкв / Rкв)0,5 = (2×10-3/50)0,5 = 6,3 мА.

  1. Высота импульса коллекторного тока IК = a0(q)×iкм; IК1 = a1(q)×iкм с учетом Iкв » IК1 iкм = 6,3 / 0,39 = 16,2 мА, iкм < Iк и мах.

Аппроксимированные параметры транзистора

S = 0,188 А/В; fs = 44,4 МГц; Ws.=1,35; S1 = 0,188 × 0,2 = 0,0376 А/В.

  1. Рассчитываем параметры контура. Сначала находим

,

затем ,

а . Коэффициент J = R/R1 = X2/X1 = C1/C2 = 89 / 117 = 0,76 удовлетворяет J = 0,2...2.

Выбираем L3 = 0,4 мкГ, при этом wкL3 = 150 Ом. Добротность нагруженного контура Qн = Qнен (1 - hкс) = 50. Сопротивление по­терь в контуре rн = wкL3 / Q(1-hкс) = 150 / 50 = 3 Ом.

Сопротивления ветвей контура X1 = -(R1rн)0,5 = -(11×3)0,5 = -18.7 Ом; Х2 = JХ1 = 0,76 - 18,7 = -14,2 Ом. Х3= xrн - X1 - X2 = - 0,405×3 + 18,7+14,2 = =31,7 Ом. Учитывая Х3 = wкL3 - (wкC3)-1, получаем 1/wкС3 = 150 - 31,7 = =118 Ом.

Емкости контура: C1 = 142 пф, С2 = 186 пф, С3 = 22 пф.

4. Проверяем . Левая часть: .R = 89 Ом. Правая часть: Неравенство выполняется, паразитные колебания не возбудятся.

5. Для проверки отсутствия колебаний на частотах низших гармоник вычислим сначала Rнг и xнг. Поскольку КР в дан­ном примере возбуждают на третьей гармонике, то низшей часто­той будет основная fк нг = 60 / 3 = 20 МГц. Па этой частоте емкостные сопротивления контура увеличиваются, а индуктивное уменьшается в три раза: X1 нг = -18,7 - 3 = - 56 Ом; Х2 нг = - 14,2 - 3 = - 42,6 Ом; Х3 нг = 150 / 3 - 118 - 3 = - 304 Ом. Сумма сопротивлений при круговом обходе контура X1 нг + X2 нг + X3 нг = - 56 - 42,6 - -304 = - 403 Ом. Контур сильно расстроен.

Сопротивление емкости связи с нагрузкой Ссв на основной ча­стоте увеличивается в 3 раза, что ослабляет связь и уменьшает hкс. Для оценки сопротивления потерь в контуре rнг принимаем hкс нг = 0, Qнг = 100, тогда

rнг = wк нг L3 / Qнг = 50 / 100 = 0,5 Ом.

Обоб­щенная расстройка контура .

Сопротив­ление R = X1X2/rн = 56 × 42,6 / 0,5 = = 4777 Ом.

rк нг = 5777×(1+8062)-1 = 7,2×10-3 Ом

rк нг = 10 ... 100 Ом. Неравенство выполняется, генерация колебании на основной ча­стоте КР Невозможна.

  1. Гармонические составляющие коллекторного тока

Iк1 = a1(q)×iкм = 6,3 мА; Iк = a0(q)×iкм = 0,22×13,6 = 3,5 мА.

Мощности

P1 = l + l / 0,5 = 3 мВт; Р0 = 3,5 × 5 = 17,5 мВт; Р = 17,5 - 3 = 14,5 мВт, Р<Ррас.

  1. Напряжения возбуждения и смещения

с учетом

Uв = 6,3 × (1 + 1,352)0,5 / 0,0376 = 280 мВ, Uв0 = 0,3 + 0,28 × [0,11 ×(1+1,352) -0,5 - -0,61] = 0,148 В.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5366
Авторов
на СтудИзбе
412
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее