Зміст
Введення
. Вибір схеми
. Розрахунки
. Розрахунок межкаскадних зв'язків
. Схема в Micro Cap 8
. Розрахунок надійності
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Активний смуговий фільтр призначений для виділення і посилення сигналів в певному діапазоні частот.
Рис. 1 Частотна характеристика активного смугового фільтра
Такі схеми застосовуються в системах, що працюють на фіксованій частоті. У них вони забезпечують високу завадостійкість. Частотна характеристика має вигляд гострої резонансної кривої (рис. 1).
1. Вибір схеми
На підставі вищенаведеної теорії доцільно застосувати активний смуговий фільтр на одному транзисторі (оскільки коефіцієнт посилення потрібно не великий, тобто К=2). Режим роботи транзистора - клас А. Схема включення транзистора - за схемою з загальним емітером. Для того, щоб забезпечити термостабилизацию роботи транзистора застосуємо схему з фіксуючою робочою точкою бази на дільнику напруги. В якості пасивного фільтра застосуємо RC-ланцюга.
Формула розрахунку RC-елементів пасивного фільтра для смуги частот:
Навантаження (Rн) включається в ланцюг колектора обов'язково через розділовий конденсатор. Побудуємо ескіз схеми (рис. 2) і зробимо теоретичний розрахунок її елементів.
Рис. 2. Активний смуговий фільтр.
Короткий опис схеми та її елементів.
Активний смуговий фільтр зібрано на одному транзисторі VT1 по схемі із загальним емітером з пасивним фільтром на RC-ланцюгах C1, C2, R1, R2, які розраховуються і налаштовуються на поставлене діапазон частот (за завданням 1000-2000 Гц).
Тут R3, R2 - дільник напруги, і виконує роль вибору робочої точки транзистора (режим його роботи) та термостабилизацию. R5 - опір емітера, задає чутливість (коефіцієнт посилення) каскаду.
Між фільтром і навантаженням маються розділовий конденсатор (С 3). Вони призначені для видалення постійних складових з вихідних сигналів каскадів.
. Розрахунки
Рис. 3. Схема вихідного каскаду
Дано: вихідна опір Rвих=2 кОм, напруга живлення Uжив=6 В, коефіцієнт посилення Ку=2.
Прийняли: Rн=100 Ом
Визначення параметрів навантаження
Струм на навантаження:
Iн=Uпит/Rн=6/100=60 mA.
Потужність навантаження:
Pн=Uпит? Iн=6? 0,06=0,36 Вт
Вибір транзисторів, по допустимій потужності розсіювання на колекторі, і максимальній амплітуді колекторного струму:
Струм колектора транзистора: Ік=Iн=60 mA.
Потужність: Pmax=0,36 Вт
Напруга на переході колектор - емітер Uке=6 В
За цими параметрами вибираємо транзистор для фільтра:
BC547 з наступними параметрами:
Максимальний прямий струм колектора: Ik max=0,1 (A)
Максимальна напруга на транзисторі Uке max=45 (B)
Потужність розсіювання: Pk max=0,5 (Bт)
Коефіцієнт посилення: h21=110-800 (середнє значення 440).
Матеріал напівпровідника: Si.
Графоаналитический метод:
(при посиленні змінних сигналів на колекторі, як правило, встановлюється половина напруги живлення при закритому транзисторі)
У системі координат вихідної характеристики будуємо трикутник потужності: пряма Uнач. відсікає область суттєвої нелінійності струмів бази, від Uнач. відкладаємо величину Uке, потім з'єднуємо точки Ік і Uке. Далі будуємо Рк доп- нагрузочная крива, яка в даних розрахунках не повинна заходити в область трикутника потужності, але максимально наближатися до нього. З цього випливає, що транзистори працюють без радіаторів (тобто розсіює потужність на транзисторі не перевищує його допустимої вихідної потужності).
Рис. 4 Сімейство вихідних характеристик транзистора НД 547
Рис.5 Вхідна характеристика транзистора НД 547
Визначаємо робочу точку за вхідною характеристиці
Іб 0=70 mкA Uбе 0=0,76 B
Визначаємо опір резистора на ко...
