Блокинг-генератор, работающий в автоколебательном режиме
Расчет параметров схем, расчетные формулы блокинг-генератора, работающего в автоколебательном режиме. Сопротивление нагрузки, амплитуда выходных импульсов, скважность. Выбор и обоснование элементной базы (для принципиальной электрической схемы).
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.12.2012 |
| Размер файла | 516,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и наука Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Поволжский Государственный Технологический Университет
Кафедра ИВС
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по дисциплине
"Электроника и Электротехника"
Блокинг-генератор, работающий в автоколебательном режиме
Йошкар-Ола 2012
Аннотация
В данной пояснительной записке представлены схемы, расчетные формулы блокинг-генератора, работающем в автоколебательном режиме. В соответствии с заданием рассчитаны необходимые параметры схемы.
Техническое задание
Рассчитать схему блокинг-генератора, работающего в автоколебательном режиме, со следующими параметрами:
- сопротивление нагрузки RН = 5 кОм;
- амплитуда выходных импульсов Uвых = +20 В;
- длительность импульсов u = 1 мкс;
- скважность = 10;
Содержание
- Техническое задание
- Введение
- 1. Описание схемы устройства блокинг-генератора
- 2. Расчет схемы блокинг-генератора
- 2.1 Электрический расчет
- 2.2Выбор и обоснование элементной базы
- Заключение
- Список литературы
- Приложения
Введение
Электронная вычислительная техника - сравнительно молодое научно-техническое направление, но она оказывает самое революционизирующее воздействие на все области науки и техники, на все стороны жизни общества. Характерно постоянное развитие элементной базы ЭВМ, которая в настоящее время получила название схемотехники ЭВМ. Элементная база развивается очень быстро; появляются новые типы логических схем, модифицируются существующие. Существует множество различных логических ИС: логические элементы, регистры, сумматоры, АЛУ, дешифраторы, мультиплексоры, счетчики, делители частоты, триггеры, генераторы и усилители постоянного тока. Именно о них пойдет речь в данной работе.
1. Описание схемы устройства блокинг-генератора
Блокинг-генератор - это автоколебательная система, генерирующая кратковременные импульсы большой скважности. Схема блокинг-генератора представляет собой однокаскадный усилитель с глубокой обратной связью. Для обеспечения обратной связи используются импульсные трансформаторы.
Благодаря такой связи и высоким ключевым качествам транзистора блокинг-генератор, построенный даже на маломощном транзисторе, может генерировать мощные импульсы.
Импульсы блокинг-генератора обладают весьма короткими фронтами и могут иметь длительность от долей микросекунды до долей миллисекунды. Блокинг-генератор позволяет осуществлять трансформаторную связь с нагрузкой, что во многих случаях очень важно.
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ
Рис.1. Принципиальная схема блокинг-генератора.
В цепь коллектора включена обмотка трансформатора, осуществляющая обратную связь с цепью базы транзистора путем включения в эту цепь обмотки.
Кроме того в цепь базы включены конденсатор С и резистор смещения R1, величины которых определяют длительность рабочего импульса tu и период автоколебаний Т.
Нагрузка Rн включена с помощью специальной обмотки трансформатора. На базу транзистора подано отпирающее напряжение.
генератор автоколебательный режим электрический
2. Расчет схемы блокинг-генератора
2.1 Электрический расчет
Выбираем тип транзистора, исходя из условий быстродействия и надежности.
а) Для обеспечения малых длительностей фронта и спада выходного импульса необходимо, чтобы:
= 10 МГц
При выполнении этого условия величины получаются порядка нескольких .
б) Допустимое напряжение на коллекторе транзистора Uкб. доп должно удовлетворять соотношению Uкб. доп ? (Eк + ? Uкm) (1 + nб). Обычно значение nб лежит в пределах 0,1 - 0,7.
Так как выброс сильно искажает форму выходного сигнала блокинг-генератора, то амплитуда выброса, как правило, не должна превышать 10-30% от амплитуды коллекторного напряжения:
Uк = U'вых = Uвых / nu, т.е. ? Uкm = (0,1 0,3) Uк
Напряжение питания выбираем, исходя из равенства Eк = (1,1 1,2) Uк = (1,1 1,2) Uвых / nи = 25 В.
Положим nн = 1. Тогда Uкб. доп = (1,2 Uвых + 0,3 Uвых) 1,7 = 51 В. Исходя из полученных значений fб и Uкб. доп, выбираем транзистор типа КТ803А, для которого Iкбо <= 50 мА, fб = 10 МГц, Uкб. доп <= 60 В, Iк. доп = 5 А, Cк <= 250 пФ. Определим оптимальное значение коэффициента трансформации nб = 0,4 из формулы:
Длительность фронтов найдем по формуле:
Определяем сопротивление резистора R, приняв по внимание следующее:
а) Во время формирования импульса цепь резистора R должна мало влиять на ток в базовой цепи транзистора. Для этого необходимо, чтобы R >> r'б.
б) Протекание обратного тока закрытого транзистора через резистор R не должно создавать заметного падения напряжения, т.е. R << Eб / (10 IКБO max).
Положив Eб = 1 В, найдем, что величина R = 3 кОм удовлетворяет обоим условиям. При заданной скважности находим требуемую длительность паузы:
Проверим условие Eб >> IКБ0maxR и положив ?Uкт << Eб, определяем емкость конденсатора C из формулы:
Находим
Тогда, подключив добавочный резистор с сопротивлением Rд = 200 Ом, можно по формуле определить индуктивность трансформатора, необходимую для формирования импульса длительностью 1 мкс:
Проверим условие отсутствия влияния нагрузки на длительность импульса по формуле:
Таким образом, нагрузка мало влияет на длительность импульса.
Процесс формирования выброса импульса блокинг-генератора будет апериодическим, если выполняется условие
Определив С0 = 20 пФ на основании формулы:
,
убедимся, что условие выполняется при данных значениях L и С0, т. е выброс апериодически спадает до нуля. Амплитуда выброса, согласно формуле будет равняться:
Длительность выброса
Для транзистора КТ803А такая амплитуда выброса недопустима, так как:
Следовательно, необходима цепь из диода Дш и резистора Rш, уменьшающая амплитуду выброса до значения:
Вычислим допустимую амплитуду обратного выброса:
Максимальное сопротивление шунтирующего резистора найдем из формулы:
откуда Rш max = 0,75 кОм.
Выбранный тип диода Дш должен удовлетворять условиям:
Iд max = Iм max = < Iд. доп,
| Uд. доп | > | Eк |.
Выбираем диод типа Д9Г.
2.2 Выбор и обоснование элементной базы
На основании приведенного выше расчета выбираем элементы (для схемы электрической принципиальной):
В качестве транзистора VТ1 был взят высокочастотный биполярный транзистор КТ803A, со следующими характеристиками:
· Структура: n-p-n;
· Граничная частота коэффициента передачи тока: 10 МГц;
· Статический коэффициент передачи тока: 10-70;
· Начальный ток коллектора не более: 5 мА;
· Максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер: 80 В;
· Максимально допустимый постоянный ток коллектора: 10 А;
· Максимально допустима рассеивающая мощность коллектора: 60 Вт.
В соответствии с рассчитанной емкостью схемы, подбираем следующий конденсатор:
С1 = К10-17-2-25 В-160 пФ5%,
удовлетворяющий нашим требованиям и расчетам.
В соответствии с рассчитанными номиналами резисторов имеем:
R1 = 2 кОм: МЛТ-0,125-2кОм2%;
R2 = 1 кОм: МЛТ-0,5-1кОм2%;
R3 = 16 кОм: МЛТ-0,125-16кОм2%;
В соответствии с рассчитанным номиналом резистора нагрузки, в качестве диода VD1 выбираем диод:
VD1 = Д9Г ГОСТ 14342-75.
Заключение
В ходе выполнения данной курсовой работы была рассчитана схема блокинг-генератора, работающего в автоколебательном режиме, с заданными характеристиками:
- сопротивление нагрузки RН = 5 кОм;
- амплитуда выходных импульсов Uвых = +20 В;
- длительность импульсов u = 1 мкс;
- скважность = 10;
Были рассчитаны и проверены параметры данной схемы.
Список литературы
1. Расчет импульсных устройств на полупроводниковых приборах.
2. Под редакцией Агаханяна Т.М.: М, 1973.
3. Воронков Э.Н. Овечкин Ю.А. Основы проектирования усилительных и импульсных схем на транзисторах 1973.
4. Расчет электронных схем под редакцией Изъюровой Г.И.
5. Справочник конструктора радиоэлектронной аппаратуры.
6. Справочник полупроводниковые приборы транзисторы малой мощности. Под редакцией А.В. Голомедова. М: 1989
Приложения
ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Разработка и расчет принципиальной схемы ждущего блокинг-генератора, его использование в качестве формирователя импульсов, основные достоинства. Моделирование конструкции на ЭВМ с целью проверки принятых решений и уточнения полученных результатов.
курсовая работа [402,0 K], добавлен 27.08.2010Однокаскадный усилитель, охваченный глубокой обратной связью с помощью трансформатора, для усиления, преобразования и формирования коротких импульсов с крутыми фронтами. Принцип работы блокинг-генератора. Требования к триггерам на дискретных элементах.
контрольная работа [17,9 K], добавлен 23.07.2013Тип схемы передатчика. Расчет параметров структурной схемы. Расчет генератора СВЧ, импульсного модулятора и блокинг-генератора. Мощность на выходе передатчика. Напряжение на аноде модуляторной лампы во время паузы. Прямое затухание ферритового вентиля.
курсовая работа [212,7 K], добавлен 14.01.2011Описание структурной схемы генератора. Описание работы схемы электрической принципиальной блока. Выбор и обоснование элементной базы. Разработка конструкции печатной платы. Разработка конструкции датчика сетки частот. Описание конструкции генератора.
дипломная работа [287,2 K], добавлен 31.01.2012Расчет количества информации в битах на степень свободы сигнала при равномерном законе распределения плотности. Построение электрической принципиальной схемы генератора с внешним возбуждением. Амплитуда коллекторного напряжения и цепь выходного каскада.
контрольная работа [46,6 K], добавлен 14.01.2011Построение генератора прямоугольных импульсов с видом характеристики типа "меандр". Амплитуда сигнала стандартная для транзисторно-транзисторной логики. Функциональная схема устройства: описание ее работы, выбор элементов и расчет их параметров.
курсовая работа [72,8 K], добавлен 12.07.2009Мультивибратор с ёмкостными коллекторно-базовыми связями (релаксационный генератор колебаний). Ждущий, быстродействующий вибраторы, блокинг-генераторы. Автоколебательный, ждущий режим работы. Пуск в ход двигателей постоянного тока, регулирование частоты.
лекция [329,3 K], добавлен 20.01.2010электрическая принципиальная схема таймера повышенной точности на диапазон временных интервалов с использованием внутреннего кварцованного генератора (калибратора) для работы в режиме генератора прямоугольных импульсов. Параметры схемы и ее точность.
курсовая работа [40,2 K], добавлен 24.06.2008Разработка электрической принципиальной и функциональной схемы генератора. Обоснование выбора схем блока вычитания и преобразователя кодов. Функциональная схема генератора последовательности двоичных слов. Расчет конденсаторов развязки в цепи питания.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 14.09.2011Схемы трехфазных выпрямителей, анализ их достоинств и недостатков. Выбор оптимальной конструкции трехфазного выпрямителя, работающего на активно-индуктивную нагрузку, расчет его основных параметров, выбор элементной базы, конструкторская сборка прибора.
курсовая работа [907,0 K], добавлен 04.12.2013
