Введення
Метою курсової роботи є освоєння методик синтезу закінчених цифрових пристроїв, що виконують набір заданих функцій, на основі стандартних ІМС середнього ступеня інтеграції. У процесі виконання курсової роботи відбувається вивчення і освоєння методів розробки та оформлення принципових електричних або структурно-логічну схему пристроїв, а також освоєння методик розрахунку елементів електричних схем імпульсного типу, побудованих на інтегральних логічних елементах, оформлення розрахунків та переліку елементів з використанням низки номіналів Е24.
Для виконання кожного завдання спочатку слід вивчити теорію стандартних ІМС, на яких будується цифровий пристрій: призначення та принцип роботи, таблиці істинності, рівняння каналів, структурно-логічні схеми, особливості застосування, електричні параметри і т.д. Цей матеріал докладно викладено в рекомендованої літератури.
1. Модуль 1 - Аналогова схемотехніка
. 1 Аналіз вихідних даних
Необхідно провести розрахунок широкосмугового підсилювача. Вихідними для роботи є наступні дані:
1. Uвих.макс=9 В;
. Сн=33 пФ;
3. R н=50 Ом;
4. K г=1%;
5. f н=200 Гц;
6. f в=12 МГц;
. М н=1,5 дБ;
. М в=1,1 дБ;
. Ес макс=10 мВ;
10. Rc=3 кОм;
11. t ° C=- 10 ° C ... + 60 ° C
. 2 Складання структурної та принципової схем широкосмугового підсилювача
Рис. 1 - Структурна схема широкосмугового підсилювача
K - коефіцієнт посилення, дБ;
Ki - коефіцієнт підсилення i-го каскаду, дБ; i=1, ..., n; n - число каскадів.
Рис. 2 - Принципова електрична схема широкосмугового підсилювача
Схема широкосмугового підсилювача складається з наступних елементів:
вхідного каскаду;
фільтра високої частоти;
проміжного каскаду;
вихідного каскаду;
Вхідний каскад необхідний для узгодження генератора володіє внутрішнім опором з проміжним каскадом. Сигнал з виходу проміжного каскаду надходить на фільтр високих частот, який визначає задану верхню граничну частоту підсилювача, нижня ж гранична частота визначається величинами розділових ємностей.
Після фільтра сигнал надходить на проміжний каскад підсилювача, який з усіх трьох каскадів має найбільшу посиленням. Далі посилений сигнал через вихідний каскад передається в навантаження. Вихідний каскад має ООС по току, що дозволяє істотно зменшити нелінійні спотворення.
. 3 Розрахунок елементів широкосмугового підсилювача
Розрахунок вихідного каскаду
. Визначення напруги живлення E п:
Тут U вих - максимальна вихідна напруга, UКЕнас? 1 В - падіння напруга на транзисторі в стані насичення, Uзап? 5 В - запас по напрузі. Виходячи з даних завдання U вих=9 В, отримуємо Eп=24 В.
. Вибір транзистора вихідного каскаду.
Для вихідного каскаду транзистор вибирають за такими параметрами: верхньої граничної частоті fв, максимальної величині струму колектора Ік, найбільшому допустимому напрузі колектора UКЕ доп, максимальної розсіюваною транзистором потужності.
Гранична частота передачі струму бази fв повинна більш ніж в 5 разів перевищувати задану верхню частоту підсилювача fв:
fв5 fв
Виходячи з даних завдання fв=12 МГц отже fв? 60 МГц.
Максимальний струм колектора вибирається з умови:
Підставляючи дані, отримуємо IKmax? 540 мА. Виберемо IKmax=540 мА, тоді струм IК0 виберемо рівним половині IKmax: IK0=0.5 IKmax=270 мА.
Напруга живлення підсилювача Еп повинно бути менше 0.8 UКЕ доп.
Максимальна розсіюється транзистором потужність повинна перевищувати величину IK0UКЕ0=1,35 Вт, де UКЕ0 - падіння напруги на переході колектор-емітер транзистора в робочій точці, визначається за навантажувальної прямої вихідної характеристики транзистора VT3:=5 В.
Поставленим вимогам задовольняє транзистор КТ624В. Його параметри:
в=450 МГцК доп=1,3 А gt; 0,54 АКЕ доп=40 В. Еп=24 В lt; 0.8UКЕ доп=32 В.
P доп=2 Вт gt; IK0 UКЕ0=1,35 Вт
. Розрахунок резисторів R12 і R13.
Значення максимальної напруги на колекторі UKмакс=Еп=24 В. Величину опору в ланцюзі емітера R13 вибирають виходячи з умов...
