Методические указания для выполнения контрольных работ (стр. 7 )

Используя определенные графоаналитическим способом амплитуды , , , по заданной амплитуде входного напряжения рассчитываем параметры режима усиления каскада.

Коэффициент усиления по току

Коэффициент усиления по напряжению

Коэффициент усиления по мощности

Выходное сопротивление

Входное сопротивление

.

В задании № 3 рассчитывается усилитель постоянного тока. Перед выполнением задания необходимо изучить материал, изложенный в [1, с. 150-158]. Рекомендуется следующая последовательность расчета:

1. Выбираем величину сопротивления исходя из следующих соображений

,

где - минимальное сопротивление нагрузки операционного усилителя (Параметры операционных усилителей приведены в приложении В, ).

Выбирается значение сопротивления с стандартизированным рядом номинальных сопротивлений резистора (Приложении Д).

Величину сопротивления определяем исходя из величины коэффициента усиления по напряжению

для неинвертирующего усилителя

для инвертирующего усилителя

3. Значение сопротивления находят из соотношения

4. Входное сопротивление усилителя равно:

для инвертирующего

для неинвертирующего

5. Выходное сопротивление усилителя для обоих случаев

6. Строится в масштабе передаточная характеристика при этом верхняя граница линейного участка определяется из соотношения

В задании № 4 рассчитываются параметры элементов схемы мультивибратора или одновибратора.

Для выполнения задания необходимо изучить теоретический материал, изложенный в [1, с. 187-194].

Рекомендуется придерживаться следующий последовательности расчета мультивибратора.

1. По заданной величине выбирается тип ОУ и выписываются его параметры. Подходящим является ОУ, у которого выходное напряжение больше требуемого: (Приложение В).

2. Рассчитываются следующие показатели.

2.1. Минимально допустимое значение суммы сопротивлений и из условия ограничения выходного тока ОУ

где – максимально допустимый выходной ток используемого ОУ (Приложение В);

– напряжение питания ОУ.

Принимается сумма сопротивлений не более 200 кОм.

2.2. Коэффициент передачи цепи положительной обратной связи определяется из условия допустимого значения дифференциального напряжения на входе ОУ.

2.3. Сопротивления резисторов и определяются по найденным значениям суммы и коэффициенту

Подбирают ближайшие номинальные сопротивления резисторов (Приложение Д).

2.4. Параметры времязадающей цепи определяются из соотношения

Задаваясь значением емкости и имея в виду, что сопротивление должно быть не менее 1 кОм, определяют сопротивление резистора .

Последовательность расчета одновибратора примерно та же, что и мультивибратора:

п. п. 2.1-2.3 расчета используются без изменения, а при расчете времязадающей RC цепи применяется соотношение (3.28) из [1, с. 193].

для расчета времени восстановления устойчивого состояния . – соотношение (3.31) из [1, с. 193].

Расчет заканчивается выбором номинальных значений сопротивлений и ёмкостей (Приложение Д).

В задании № 5 рассчитывается двухполупериодный выпрямитель со сглаживающим фильтром.

При решении задачи следует изучить теорию выпрямителей однофазного тока в литературе [1, с. 287-306; 2, с. 189-205], а также воспользоваться рекомендуемой ниже последовательностью расчета.

Для правильного расчета выпрямителя с фильтром необходимо знать каким образом изменяется характер нагрузки на диодах и трансформаторе в зависимости от типа используемого фильтра. При работе выпрямителя на активно-индуктивную нагрузку (в случае применения L и LC-фильтров) форма кривой вторичного тока и напряжения мало отличаются от формы кривых при чисто активной нагрузке. В случае активно-емкостной нагрузки (С-фильтр) потребление энергии из питающей сети носит импульсный характер, обусловленный протеканием через обмотки трансформатора и диодов импульсов зарядного тока конденсатора. При этом максимальная величина тока диодов существенно возрастает и составляет 3-4-х кратное значение выпрямленного тока нагрузки .

В основу расчета выпрямителя с активно-емкостной нагрузкой положена связь тока с углом отсечки Q тока диода, предложенная .

где - сопротивление фазы, состоящее из прямого сопротивления диода и сопротивления обмоток трансформатора.

Для упрощения расчета не вычисляют угол отсечки, а вводят параметр и коэффициенты B, D, F, H, являющиеся функциями параметра А.

где – сопротивление нагрузки выпрямителя.

На основании опытный данных отношение зависит от средней мощности нагрузки , Вт.

В таблице 6 приведены усредненные значения коэффициентов B, D, F, H в зависимости от мощности .

Таблица 6

, Вт		Значения коэффициентов
B	D	F	H
1¸10	0,08-0,1	0,86	2,3	7	250
10¸100	0,05-0,09	0,82	2,4	7,5	200
100 и >	0,06-0,04	0,76	2,6	8	150

Далее рекомендуется придерживаться следующей последовательности расчета.