Проектирование аналоговых устройств

1Введение… ….2 Задачи курсового проектирования… … 3 Расчет структурной схемы усилителя… ….3.1 Определение числа каскадов….….…3.2 Распределение искажений по каскадам……….…4 Расчет оконечного каскада….4.1Выбор транзистора… ….….4.2 Расчет требуемого режима транзистора….… 4.3 Расчет эквивалентных параметров транзистора….……….…4.4 Расчет цепей питания и термостабилизации… … 12 4.5

Расчет основных характеристик выходного каскада в области верхних частот (малых времен)… … 4.6 Особенности расчета выходного фазоинверсного каскада……… …… 4.7 Оценка нелинейных искажений……… … 5 Расчет предварительных каскадов…5.1 Расчет промежуточных каскадов………… ….5.2Особенности расчета входного каскада… 6 Расчет усилителя в области нижних частот (больших времен)….………….24 7

Расчет регулировок усиления….…………8 Некоторые общие вопросы проектирования…8.1 Выбор номиналов и типов элементов схемы……… … 8.2 Расчет результирующих характеристик…… … 8.3 Оформление пояснительной записки……….… ….9 Заключение… 29 Список использованных источников…….… 29 Приложение А Бланк задания на проектирование ШУ….30

Приложение Б Бланк задания на проектирование ИУ… 31 Приложение В Варианты заданий на курсовое проектирование… 32 Приложение Г Форма титульного листа пояснительной записки….33 Приложение Д Пример оформления содержания…34 Приложение Е Пример оформления перечня элементов…35 Приложение

Ж Пример оформления введения…36 Приложение И Пример оформления остальных листов ПЗ… 37 Приложение К Пример оформления реферата…1 ВВЕДЕНИЕ Данное методическое пособие посвящено вопросам курсового проектирования усилительных устройств (УУ) как одного из классов аналоговых электронных устройств (АЭУ). Проектирование УУ - многофакторный процесс, во многом зависящий от интуиции, знаний и опыта разработчика.

Это обстоятельство вызывает определенные трудности у начинающих разработчиков, к которым, собственно, и относятся студенты. Эти трудности усугубляются еще и тем, что учебная литература по курсовому проектированию УУ в значительной степени устарела, содержит много спорных моментов и взаимоисключающих выводов. В данной разработке делается главный упор на рассмотрение непосредственных вопросов эскизного проектирования УУ, полагая, что необходимые теоретические сведения и практические навыки получены студентами на лекционных,

практических и лабораторных занятиях. Следует отметить, что одной из составляющих успешной работы над курсовым проектом является ритмичность. Для самооценки проделанной работы следует ориентироваться на приблизительные объемы основных этапов выполнения проекта: • знакомство с литературой, выбор структурной схемы УУ - 10%; • расчет оконечного каскада - 20%; • расчет предварительных каскадов - 20%; • полный электрический расчет УУ - 20%; • расчет результирующих характеристик -

10%; • оформление пояснительной записки - 20%. 2 ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ При проектировании УУ решают ряд задач, связанных с составлением схемы, наилучшим образом удовлетворяющей поставленным требованиям технического задания (ТЗ), с расчетом этой схемы на основании выбранных параметров и режимов работы ее элементов. В данном пособии даются рекомендации по эскизному расчету широкополосных усилителей (ШУ) с порядка

десятков мегагерц и импульсных усилителей (ИУ) с временем установления фронта импульса порядка десятков наносекунд, работающих в низкоомных согласованных трактах передачи и выполненных на биполярных транзисторах. Режим согласования обычно предусматривает равенство внутреннего сопротивления источника сигнала, входного и выходного сопротивления УУ, сопротивления нагрузки волновому сопротивлению тракта передачи сигнала. В ТЗ на расчет ШУ обычно задают коэффициент усиления по напряжению

K, верхнюю и нижнюю граничные частоты и при заданных коэффициентах частотных искажений и , уровень нелинейных искажений, требования к стабильности характеристик в диапазоне температур и т.д. Эскизный расчет ШУ состоит в выборе усилительного элемента, определении числа каскадов, распределении по каскадам частотных искажений так, чтобы их суммарная величина не превосходила заданную. Предварительно частотные искажения распределяют по каскадам равномерно.

В процессе расчета их обычно приходится перераспределять для ослабления требований к какому-либо каскаду, чаще всего к предоконечному. Основное внимание при проектировании ИУ обращается на сохранение формы усиливаемого сигнала. Специфическими для ИУ являются искажения формы импульса, характеризующиеся временем установления фронта , выбросом переходной характеристики  и спадом плоской вершины .

Использование известной связи [1, 2] между и  и граничными частотами и позволяет проектировать ИУ частотным методом. В настоящее время для целей проектирования УУ широко используются ЭВМ с различными пакетами программ схемотехнического проектирования. Однако первый этап машинного проектирования представляет собой ручной эскизный расчет, дающий приближенное решение поставленной задачи, уточнение которого проводится далее на

ЭВМ.