WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 |
Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Западный государственный заочный технический университет Кафедра радиотехники СХЕМОТЕХНИКА АНАЛОГОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ Рабочая программа Задание на контрольную работу и курсовой проект Методические указания к выполнению контрольной работы Факультет радиоэлектроники Направление и специальность подготовки дипломированного специалиста:

654200 – радиотехника 200700 – радиотехника Направление подготовки бакалавра 552500 – радиотехника Санкт-Петербург 2004 Утверждено редакционно-издательским советом университета УДК 621.375 (07) Схемотехника аналоговых электронных устройств: Рабочая программа, задания на контрольную работу и курсовой проект. – СПб.:СЗТУ, 2004.-21 с.

Рабочая программа соответствует требованиям государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по направлению и специальности подготовки дипломированных специалистов:

654200 – “Радиотехника”, 200700 – Радиотехника, а также направлению подготовки бакалавров 552500 – “Радиотехника”.

Методический сборник содержит рабочую программу, тематический план лекций, темы лабораторных и практических занятий, задания на контрольную работу и методические указания к ее выполнению, а также задания на курсовой проект.

Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры радиотехники 19 мая 2003 года, одобрено методической комиссией факультета радиоэлектроники 20 мая 2003 года.

Рецензенты: кафедра радиотехники СЗТУ (зав. кафедрой Г. И. Худяков д-р техн. наук, проф.);

К. Г. Ершов, засл. работник культуры РФ, проф., зав. кафедрой звукотехники Санкт-Петербургского университета кино и телевидения.

Составители: Л. В. Бессчетнова, канд. техн. наук, доц.;

Ю. И. Кузьмин, канд. техн. наук, доц.

© Северо-Западный государственный заочный технический университет, Предисловие Дисциплина “Схемотехника аналоговых электронных устройств” является базовой при подготовке радиоинженеров, специализирующихся в области разработки и проектирования радиоаппаратуры.

Целью дисциплины “Схемотехника аналоговых электронных устройств” является привить студентам знания и навыки, позволяющие технически грамотно осуществлять синтез принципиальных схем аналоговых трактов типовой радиоэлектронной аппаратуры, обоснованный выбор структуры и компонентов этих схем.

Основная задача дисциплины состоит в том, чтобы студент усвоил принципы построения и работы типовых схемных конфигураций, используемых при создании аналоговых трактов усиления и преобразования аналоговых сигналов, в том числе усилителей постоянного тока, широкополосных усилителей и усилителей предельной чувствительности, усилителей мощности.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

– о способах проектирования и разработки аналоговых устройств с заданными параметрами:

знать:

– основные технические показатели аналоговых устройств;

– режимы работы усилительных элементов;

– свойства усилителей с обратной связью;

– схемы включения транзистора и их обобщение;

– многокаскадные и широкополосные усилители;

– функциональные устройства на операционных усилителях;

– устройства регулировки усиления, перемножения и деления сигналов;

– усилители высокой чувствительности;

уметь:

– рассчитать и грамотно спроектировать в соответствии с техническим заданием любой аналоговый тракт типовой радиоэлектронной аппаратуры.

Изучение дисциплины основывается на знаниях, полученных в результате изучения дисциплин: “Высшая математика”, “Информатика”, “Физика”, “Основы теории цепей”, “Радиотехнические цепи и сигналы”.

Итогом изучения дисциплины является защита курсового проекта и сдача студентами экзамена.

1. Содержание дисциплины 1.1. Рабочая программа (140 часов) Введение [1], с. 5–Определение аналоговых электронных устройств. Принципы их построения, особенности функционирования и область применения, усилительные устройства и их роль при синтезе трактов аналоговой обработки сигналов.

1.1.1. Показатели и характеристики аналоговых электронных устройств [1], с. 8–Требования к аналоговым электронным устройствам. Характеристики и показатели, определяющие усиление, преобразование и искажения аналоговых сигналов.

1.1.2. Обратная связь и ее влияние на показатели и характеристики аналоговых устройств [1], с. 30–Принцип и назначение обратной связи. Основные способы ее обеспечения. Влияние обратной связи на основные показатели усилительных устройств. Причины преимущественного использования в усилителях отрицательной обратной связи (ООС). Устойчивость устройств, охваченных ООС.

Критерий устойчивости Найквиста.

1.1.3. Транзисторный усилительный каскад [1], с. 52–Особенности анализа транзисторного каскада, связанные с малым уровнем входного сигнала. Схемы включения транзисторов и их обобщение. Первичные параметры транзистора и методы расчета технических показателей каскада для включения ОБ, ОЭ, ОК. Зависимость основных технических показателей от сопротивления нагрузки и сопротивления источника сигналов.

1.1.4. Обеспечение и стабилизация режима работы транзисторов по постоянному току [1], с. 88–95, [2], c. 37–Цепи питания, обеспечивающие режим работы транзисторов по постоянному току. Значение этих цепей.

Обеспечение необходимого режима работы транзисторов по постоянному току с помощью простейших цепей. Влияние условий эксплуатации и разброса параметров транзисторов на режим их работы по постоянному току;



необходимость стабилизации тока покоя выходной цепи транзистора.

Стабилизация режима работы транзисторов по постоянному току с помощью отрицательной обратной связи. Цепи, обеспечивающие стабилизацию в одиночных каскадах.

1.1.5. Каскады предварительного усиления [1], c. 96–109, [2], c. 96–130, c. 170–Требования, предъявляемые к каскадам предварительного усиления и особенности их анализа, связанные с малым уровнем входного сигнала, при котором нелинейность характеристик транзистора можно не учитывать.

Применение эквивалентных схем для анализа каскадов предварительного усиления. Модели усилительных элементов, используемые при анализе этих каскадов.

Применение усилительных элементов, состоящих из нескольких транзис-торов.

Усилительные каскады с транзисторами, включенными с общим эмиттером и общим истоком. Резисторные каскады предварительного усиления, их принципиальные и эквивалентные схемы. Применение динамической нагрузки. Коэффициент усиления, частотные характеристики каскада в области малых времен. Площадь усиления резисторного каскада.

Применение цепей коррекции для увеличения площади усиления и получения частотных и переходных характеристик заданной формы.

Усилительный каскад с транзистором, включенным с общим коллектором и общим стоком. Эмиттерный и истоковый повторители напряжения.

Усилительный каскад с транзистором, включенным с общей базой.

Дифференциальный усилительный каскад. Основные свойства и расчет этого каскада. Коэффициент усиления по дифференциальному и синфазному сигналам. Относительное ослабление синфазной составляющей сигнала.

Дифференциальные усилительные каскады с повышенным значением коэффициента усиления и входного сопротивления. Применение токового зеркала в дифференциальном каскаде.

Частотные искажения в области нижних частот и искажения вершины импульса, возникающие в резисторных каскадах усилителей переменного тока вследствие наличия разделительных конденсаторов и блокировочных конденсаторов в эмиттерной (истоковой) цепи усилительного элемента.

Входные каскады предварительного усиления и их шумовые свойства;

определение шумов, вносимых этими каскадами.

1.1.6. Оконечные усилительные каскады [1], c. 110–126, [2], c. 155–Требования, предъявляемые к оконечным каскадам усиления и особенности их расчета, обусловленные использованием большого участка нагрузочной характеристики, нелинейность которой необходимо учитывать.

Режим работы усилительных элементов в усилительных каскадах. Коэффициент полезного действия и допустимая мощность рассеяния на транзисторе с учетом температуры окружающей среды и наличия радиатора.

Однотактные каскады. Построение нагрузочных характеристик. Определение нелинейных искажений.

Двухтактные оконечные каскады. Особенности работы и свойства двухтактных каскадов. Применение режима В. Нелинейные искажения в двух тактных каскадах. Бестрансформаторные двухтактные каскады в усилителях постоянного тока и в усилителях звуковой частоты.

Оконечные каскады усиления мощности с повышенным КПД, работающие в режиме D с ШИМ и в режиме ВС.

1.1.7. Операционные усилители [2], c. 197–Операционные усилители и их свойства. Принципы и особенности организации обработки сигналов в схемах на операционных усилителях (ОУ).

Типовые способы включения ОУ. Методика приближенного анализа передаточных и других свойств схем на ОУ. Сумматоры напряжений на базе ОУ.

Широкополосные усилители на базе ОУ. Компараторы сигналов.

1.1.8. Устройства регулирования, перемножения и деления сигналов [2], c. 242–Регуляторы усиления. Основные назначения и специфические показатели аналоговых перемножителей. Перемножители на дифференциальных каскадах с управляемым усилением. Перемножители и делители на основе управляемых сопротивлений.

1.1.9. Усилители высокой чувствительности [2], c. 258–Методы представления и анализа шумовых свойств аналоговых трактов.

Характеристики источников собственных шумов усилительных трактов. Методика приближенного вычисления отношения сигнал/шум.

1.1.10. Активные RC-фильтры [2], c. 298–Общие сведения, аппроксимация характеристик. Звенья ФНЧ и ФВЧ первого порядка. Звенья второго порядка на усилителях с конечным коэффициентом усиления. Звенья второго порядка на усилителях с неограниченным коэффициентом усиления.

1.2. Тематический план лекций (для студентов очно-заочной формы обучения) (24 часа) Таблица Темы лекций Объем, час 1. Основные технические показатели аналоговых электронных устройств 2. Искажения, вносимые усилителем 3. Основные определения и классификация видов обратной связи 4. Эквивалентные параметры усилителя с обратной связью 5. Стабилизирующее действие обратной связи и устойчивость усилителей с обратной связью 6. Транзисторный усилительный каскад. Схемы включения транзистора и их обобщение 7. Исследование основных технических показателей транзисторного каскада для схем включения ОБ, ОЭ, ОК 8. Работа транзистора при больших уровнях сигнала. Построение динамических характеристик. Режимы работы транзисторов 9. Оконечные усилительные каскады 10. Обеспечение исходного режима работы транзисторов 11. Каскады предварительного усиления. Резистивный каскад ОЭ 12. Широкополосные каскады усиления непрерывных колебаний 1.3. Темы практических занятий (8 часов) Таблица Темы практических занятий Объем, час 1. Энергетический расчет режима транзисторов оконечного каскада 2. Расчет нелинейных искажений оконечного каскада 3. Расчет каскадов предварительного усиления 4. Расчет цепей отрицательной обратной связи 1.4. Темы лабораторных занятий по дисциплине (16 часов) Таблица Тема лабораторных занятий Объем, час Деятельность студента 1. Исследование свойств отрицательной 2 Студент знакомится с принципиальной схемой обратной связи макета и исследует три вида обратной связи 2. Исследование амплитудно-частотных 2 Студент знакомится с принципиальной схемой характеристик резистивного каскада ОЭ макета и исследует влияние постоянной времени на частотные характеристики 3. Исследование методов коррекции ам- 2 Студент знакомится с принципиальной схемой плитудно-частотных характеристик макета и исследует влияние различных видов коррекции на частотные характеристики 4. Исследование эмиттерной высокочас- 2 На персональном компьютере студент моделирует тотной коррекции посредством модели- частотные характеристики заданной формы рования на ПЭВМ 5. Исследование операционного усили- 2 Студент знакомится с макетом и исследует свойтеля ства операционного усилителя для различных его включений 6. Исследование оконечного каскада при 4 Студент исследует однотактный и двухтактный работе транзистора в режиме А оконечные каскады, измеряет нелинейные искажения 7. Исследование оконечного каскада при 2 Студент исследует двухтактный оконечный касработе транзистора в режиме В кад и рассчитывает его энергетические показатели 2. Библиографический список 1. Бессчетнова Л. В., Кузьмин Ю. И., Малинин С. И. Схемотехника аналоговых электронных устройств. Письменные лекции. – СПб.: СЗТУ, 2003.





2. Павлов В. Н., Ногин В. Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств. – М.: “Горячая линия – телеком”, 2001.

3. Схемотехника аналоговых электронных устройств. Методические указания к курсовому проектированию/ Сост: Бессчетнова Л. В., Кузьмин Ю.

И., Малинин С. И. - СПб.: СЗПИ, 2000.

3. Темы рефератов 3.1. Линейные и нелинейные искажения в усилителях.

3.2. Применение в усилителях обратной связи.

3.3. Транзисторный усилительный каскад.

3.4. Работа транзистора при больших уровнях сигнала.

3.5. Обеспечение исходного режима работы транзисторов.

3.6. Каскады предварительного усиления.

3.7. Оконечные усилительные каскады.

3.8. Операционные усилители.

3.9. Усилители высокой чувствительности.

3.10. Активные RC-фильтры.

4. Тестовые задания 4.1. Что называется усилением 4.2. Что называется усилительным каскадом 4.3. Как классифицируются искажения, вносимые усилителем 4.4. Чем принципиально отличаются нелинейные искажения от линейных 4.5. Что такое чисто отрицательная обратная связь 4.6. Что называется самовозбуждением 4.7. Как классифицируются схемы включения транзистора 4.8. Какая из схем включения транзистора имеет наибольший коэффициент усиления по току 4.9. Какая из схем включения транзистора имеет наибольшее входное сопротивление 4.10. Какая из схем включения транзистора называется эмиттерным повторителем 4.11. Какая из схем включения транзистора имеет наибольшее усиление по мощности 4.12. Какими параметрами характеризуется исходный режим работы транзистора 4.13. Что такое режим класса А 4.14. Что такое режим класса В 4.15. Когда целесообразно применять коллекторную стабилизацию исходного режима 4.16. Что такое коэффициент нестабильности 4.17. В чем физический смысл эмиттерной стабилизации 4.18. От чего зависит коэффициент усиления по напряжению резистивного каскада с ОЭ 4.19. Каково усиление по напряжению каскада с ОК 4.20. Что такое коэффициент добротности 5. Задание на контрольную работу и методические указания к ее выполнению Студенты выполняют контрольную работу, в которой необходимо решить одну из трех задач. Вариант исходных данных к задачам выбирается по таблицам 1–3 в соответствии с двумя последними цифрами шифра студента.

Так, задачу 1 решают студенты, последние цифры шифра которых 00–29; задачу 2 решают студенты, имеющие последние цифры шифра 30–59 и т.д.

Контрольная работа Задача Рассчитать двухтактный бестрансформаторный оконечный каскад ОК (схема приведена на рис. 1) с транзисторами различных типов проводимости, работающий в режиме АВ.

Содержание расчетов 1. Определить режим работы транзистора по выходной цепи, рассчитав кэ0 max параметры U, Iк0, Iк,.

2. Определить режим работы транзистора по входной цепи, рассчитав Iб0,Uб 0, Iбm,Uвхm, Rвх, Рвх.

величины КI, 3. Рассчитать коэффициенты усиления каскада по току по напряжеКU KP.

нию и по мощности Cnoc Rnoc 4. Рассчитать емкость и сопротивления цепи положительной обратной связи.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.

Указания 1. Расчет режима работы транзисторов по выходной цепи выполняется с Iк max = Iэ max учетом того, что максимальный импульс тока и амплитуда напряэm кm жения U = U определяются как Uкm = 2P2 / Rн ; Iк max = 2P2 /Uкm.

Напряжение между коллектором и эмиттером в исходной точке U = Uост +U, Uост кэо кm где – остаточное напряжение, отсекающее на выходной статической характеристике транзистора область больших нелинейных искажений. Напряжение питания одного плеча Ек = 1,2U.

Е = 2Ек.

кэо Напряжение источника питания Ток покоя коллекIко = (0,03...0,05)Iк max.

тора Руководствоваться указаниями [3], c. 10–13, рис. 3, а, б.

Pages:     || 2 | 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.