Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский

государственный

университет

технологии и дизайна

Кафедра автоматизации производственных процессов курсоВая работа

по дисциплине «Электроника»

на тему: Расчет усилителя напряжения низкой частоты

на биполярных транзисторах

Преподаватель:

Кандидат физико-математических наук,

доцент Гренишин А.С.

Выполнил: Баранов А. Е.

Студент группы: 3-МД-5

Санкт - Петербург

2011 год

Техническое задание

Вариант 1.7.

Величина	Um вх.	Um вых.	Eк
Ед. измерения	мВ	В	В	Ом	-	Гц	кГц
Значение	1	2	22	100	1.18	90	17

Um вх. - амплитуда напряжения сигнала на входе усилителя;

Um вых. - амплитуда напряжения сигнала на выходной нагрузке усилителя;

Eк – напряжение питания усилителя;

_RН- величина сопротивления нагрузки;

f_н – f_в - полоса усиливаемых частот;

Mн = Мв - допустимые частотные искажения на нижних и верхних частотах;

Требуется определить: тип транзисторов, положение точек покоя и данные режима по постоянному току, сопротивления и емкости элементов принципиальной схемы, коэффициенты усиления по напряжению, току и мощности, реальные частотные искажения в схеме. Результат расчета проверить с использованием MC8 и при необходимости провести коррекцию схемы для выполнения условий технического задания.

Введение

Электронным усилителем называется устройство, позволяющее преобразовать входные электрические сигналы в сигналы большей мощности на выходе без существенного искажения их формы. Эффект увеличения мощности возможен при наличии в устройстве некоторого внешнего источника, энергия которого используется для создания повышенной мощности на выходе. Этот источник управляемой энергии, преобразуемой усилителем в энергию усиленных сигналов, называется источником питания.

Энергия источника питания преобразуется в энергию полезного сигнала при помощи усилительных, или активных элементов. Устройство, являющееся потребителем усиленных сигналов, называют нагрузкой усилителя, а цепь усилителя, к которой нагрузка подключена, - выходной цепью, или выходом усилителя. Потоком энергии, направленной от источника питания в нагрузку, управляет входной сигнал. Источник входного сигнала, который нужно усилить, называется источником сигнала, или входным источником, а цепь усилителя, в которую вводят входной сигнал, называется входной цепью, или входом усилителя.

Деление усилителей на типы обычно осуществляют по назначению усилителя, характеру входного сигнала, полосе и абсолютному значению усиливаемых частот, виду используемых активных элементов.

1. По своему назначению усилители условно делятся на усилители напряжения, усилители тока и усилители мощности.

Если основное требование — усиление входного напряжения до необходимого значения, то такой усилитель относят к усилителям напряжения. Если основное требование — усиление входного тока до нужного уровня, то такой усилитель относят к усилителям тока. Следует отметить, что в усилителях напряжения и усилителях тока одновременно происходит усиление мощности сигнала (иначе вместо усилителя достаточно было бы применить трансформатор). В усилителях мощности в отличие от усилителей напряжения и тока требуется обеспечить в нагрузке заданный или максимально возможный уровень мощности сигнала.

2. В зависимости от характера входного сигнала различают усилители гармонических (непрерывных) сигналов и усилители импульсных сигналов. К первой группе относятся устройства для усиления непрерывных электрических сигналов, гармонические составляющие которых изменяются много медленнее всех нестационарных процессов в цепях усилителя. Ко второй группе усилителей относятся устройства для усиления электрических импульсов различной формы и амплитуды с допустимыми искажениями их формы. В этих усилителях входной сигнал изменяется настолько быстро, что процесс установления колебаний является определяющим при нахождении формы выходного сигнала.

3. Полоса и абсолютные значения усиливаемых частот позволяют разделить усилители на следующие типы.

Усилители постоянного тока предназначены для усиления электрических колебаний в пределах от низшей частоты равной 0 до верхней рабочей частоты усилителя. Главным является то, что они усиливают и постоянные, и переменные составляющие входного сигнала.

Усилители переменного тока предназначены для усиления лишь переменных составляющих входного сигнала. В зависимости от граничных значений рабочего диапазона частот усилители переменного тока могут быть низкой и высокой частоты.

4. По роду применяемых активных элементов усилители делятся на транзисторные, магнитные, диодные, ламповые, параметрические и др.

В качестве активных элементов в настоящее время в усилителях чаще используются полевые или биполярные транзисторы либо интегральные схемы. Широко применявшиеся ранее усилительные лампы в разработке новой усилительной аппаратуры практически не используются. Значительно реже, чем транзисторы и интегральные схемы, применяются активные элементы в виде нелинейных емкостей или индуктивностей и специальные типы полупроводниковых диодов.