Технические характеристики ОЛСП

1. Гарнаев А.Ю. Самоучитель VBA. - СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2004. – 560с.: ил.

2. Кузьменко В.Г. VBA 2000. – М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 2000. – 408с.: ил.

3. Васильев А., Андреев А. VBA в Office 2000. – СПб.: Питер, 2001. – 432 с.: ил.

4. Подлин, Шарон. Освой самостоятельно программирование для Microsoft Excel 2000 за 24 часа.: М.: Изд. дом «Вильямс», 2000. – 304 с.

5. Санна П. Visual Basic для приложений. СПБ, «BHV»- 1999 г., 704с.

6. Слепцова Л.Д. Программирование на VBA. Самоучитель.: М.: Изд. дом «Вильямс», 2004. – 384с.:ил.

7. Створення інформаційних систем засобами Visual Basic for Application (VBA) у середовищі Microsoft Excel. Конспект лекцій по дисциплінам “Основи інформатики” і “Комп’ютерні технології і програмування” для студентів економічних спеціальностей усіх форм навчання./ Укл. Н.І.Біла. – Запоріжжя: ЗДТУ, 2001. – 52с.

Рис. 1. Структурная схема усилителя мощности с источником питания

1 - усилитель мощности; 2 - стабилизатор напряжения; 3 - сглаживающий фильтр; 4 - выпрямитель; 5 - силовой трансформатор;

и - переменное напряжение входного и выходного сигналов усилителя мощности;

- сопротивление нагрузки;

и - постоянное напряжение на входе и выходе фильтра;

- действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора;

- сетевое напряжение.

Мой вариант 20А6.

Так как я выбрал УМ с общим эммитером, то структурная схема примет вид:

Рис.2 . Структурная схема усилителя мощности с двухполярным питанием

Расчет усилителя мощности

Рис.3. Принципиальная схема усилителя мощности с общим эммитером.

1. Определяем с небольшим запасом мощность, отдаваемую резисторами выходного каскада в нагрузку:

, Вт.

P= Вт

2. Находим максимальное и среднее значения коллекторного тока транзисторов одного плеча за период

А

А

3. Рассчитываем амплитуду напряжения на нагрузке

, В.

В

4. Вычисляем напряжение источника питания и округляем его до ближайшего из ряда рекомендованных напряжений /3/

В.

В

5. Определяем мощность, рассеиваемую на коллекторе транзисторов одного плеча за полный период сигнала:

.

Вт

6. Распределяем мощности рассеивания и токи коллекторов транзисторов одного плеча

Вт

Вт

Вт

Вт

А

А

А

А

А

А

А

А

В

А

Вт

7. Выбираем из справочника /5/ типы транзисторов VTI, VT3 из условия, что

где - максимальное постоянное напряжение коллектор-эмиттер выбранного типа транзистора;

- максимальная постоянная рассеиваемая мощность коллектора;

- максимальный импульсный ток коллектора;

- максимальный постоянный ток коллектора.

Желательно также выбирать транзистор VT3, чтобы

- минимальные значения коэффициентов усиления току транзистора по схеме с ОЭ.

В противном случае необходимо вместо транзистора VT3 устанавливать составной, как это сделано во вспомогательном каскаде. Обычно параметры транзисторов выбирают с 40-50 % запасом. Выписываем из справочника основные паспортные данные выбранных типов транзисторов.

8. Выбираем также из справочника типы транзисторов VT4, VT6, VT8 другого плеча усилителя, тлеющих другую проводимость и составляющих комплементарную пару с транзисторами VT3, VT5.VT7 соответственно.

Параметры транзисторов комплементарной пары должны быта примерно одинаковыми.

Но у нас транзисторы должны составлять комплементарную пару, тогда

для VT5 подберем транзистор p-n-p типа КТ814А, а для VT6 подберем его пару КТ815А (n-p-n тип).

Для VT7 подберем транзистор КТ814А, а соответственно для VT8 его комплементарную пару КТ815А.

Маломощные транзисторы:

Исходя из расчетов мощности VT1 и VT2, подберем транзисторы КТ3107А и соответственно КТ3102А.

Исходя из расчетов мощности VT3 и VT4, подберем КТ825 Г и его пару КТ827 Б соответственно.

9. Рассчитываем площадь радиаторов под транзисторы оконечного каскада по формуле

, см²,

где - температура перехода транзистора, °С;

- максимальная температура окружающей среды;

- тепловое сопротивление переход-корпус, °С/Вт.

Максимальную температуру окружающей среды выбираем произвольно с учетом предполагаемой области использования усилителя.

Радиатор нужно поставить на VT3 и VT7, т.к. на них выделяется мощность больше 1 Вт.

см²

см²

10. Определяем значения резисторов , , , :

, Ом,

, кОм.

Выбираем ближайшее стандартное значение резисторовиз ряда Е24 справочника /4/. Номинальное значение сопротивления из справочника равно 4.3 Ом. Номинальное значение сопротивления примем 7,5 кОм.

Ом

11. Рассчитываем максимальное значение базового тока транзистора VT5.

,

где - минимальные значения коэффициента усиления по току транзисторов VТ7, VT5.

А

12. Рассчитываем значения сопротивлений резисторов RI3, и R15, RI6.

Ом

кОм

- напряжение питания ОУ. Выбираем значение =1.

Из номинального ряда выберем ближайшее сопротивление

13. Выбираем из справочника /6/ тип диодов VD3, VD4 из условия

,

где - максимальный ток делителя RII, VD3, VT1, R13;

- постоянный прямой ток диода.

Максимальный ток делителя принимаем равным = 100 мА.

Выписываем из справочника основные технические параметра диода.

По параметрам нам подходит диод КД522Б.

Параметры:

· Постоянное обратное напряжение – 50 В

· Импульсное обратное напряжение при Q 10 – при tи 2 мкс 75 В

· Средний прямой ток – 100 мА

· Импульсный прямой ток при tи 10 мкс – 850 мА

· Температура перехода: +125 ˚C

· Температура окружающей среды – 55…+85˚C

14. Находим значения резисторов R11, R12.

.

Ом

Номинальное значение 30 Ом.

15. Вычисляем значения резисторов R7, R8 и R10.

где - выходной ток ОУ.

Выходной ток ОУ принимаем = 10 мА.

Сопротивление резистора R10 выбираем равным

кОм

кОм

Из номинального значения выберем 1,3 кОм и 5,1 Ом.

16. Определяем значения резисторов начального смещения R15, R16.

.

кОм

Номинальное значение 13 кОм.

17. Из справочника /7/ выбираем быстродействующий тип ОУ с напряжением питания = ± 15 В и выписываем его основные параметры. Уточняем необходимые внешние корректирующие элементы (если таковые необходимы).

Параметры ОУ.

Выбераем ОУ – 140УД21.

18. Из справочника /6/ выбираем тип стабилитронов VDI, VD2 с напряжением стабилизации 15 В. Выписываем основные параметры стабилитрона.

КС515А

19. Рассчитываем значения сопротивлений балластных резисторов R₃, R₄.

, мА,

где - напряжение стабилизации выбранного типа стабилитрона;

- ток нагрузки параметрического стабилизатора;

- минимальный ток стабилизации

Проверяем, чтобы

,

где - дифференциальное сопротивление стабилитрона;

- максимальный ток стабилизации.

Ом

‹ верно

Из номинального ряда выбираем значение 438 Ом.

20. Конденсаторы фильтра С2, СЗ по питанию микросхемы DAI выбираем 10,0...30 мкФ. Корректирующие конденсаторы С4, С5 С6, С7 выбираем

пФ,

пФ.

Для С3 и С2 выберем К50-35.

Из номинального ряда выберем значение С1 и С2 равное 30 мкФ, типа КЭ, рассчитанные на напряжение 20 В, но нужно брать с 305 запасом, потому берем рассчитанное на 30 В.

КМ-5 – конденсатор постоянной ёмкости, из ряда Е24 выберем значение 30 пФ для С4 и С5.

560 пФ – номинальное значение из ряда для С6 и С7 возьмем КМ-5.

21. Устанавливаем коэффициент усиления по напряжению усилителя, например, равным 30, тогда значение резистора R2 можно вычислить по формуле

.

Резистор R1 определяет входное сопротивление усилителя. Принимаем R1= 10 кОм, тогда R2=300 кОм.

22. Вычисляем емкость разделительного конденсатора C1,

мкФ

где

- минимальная рабочая частота, Гц,

- коэффициент нелинейных искажений, дБ.

Принимаем

; .

Из справочника /8/ выбираем стандартное значение емкости конденсатора C1 и его тип.

Ф

мкФ

из ряда Е24 выберем ёмкость 0,18 мкФ.

Конденсатор с малой емкостью КМ-5.

23. Для всех резисторов УМ определяем мощность рассеивания по формуле

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Для всех резисторов подходит тип C2-33.

24. Примерно оцениваем КПД усилителя

,

где - выходная мощность усилителя;

- сумма мощностей, выделяемая на электро-радиоэлементах схемы.

Рассчитаем ток нагрузки:

А

Расчет стабилизатора напряжения.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения на ОУ с изменяющимся уровнем ограничения тока

1. Определяем величину минимального допустимого входного напряжения стабилизатора

,

где - максимальное выходное напряжение стабилизатора;

- минимальное напряжение коллектор-эмиттер транзистора VTI, при котором он может работать в линейном режиме.

В - для германиевых транзисторов;

В - для кремниевых транзисторов,

параметр можно уточнить по справочнику /5/ при выборе типа транзистора VT1.

В

В

2. Находим номинальное и максимальное значения напряжения на входе стабилизатора с учетом колебаний напряжения питающей сети на 10%.

В

В

3. Определяем максимальное падение напряжения на регулирующем транзисторе VTI.

где - минимальное выходное напряжение, стабилизатора.

В

4. Рассчитываем максимальную мощность, рассеиваемую на коллекторе транзистора VT1.

.

Вт

5. по известным значениям выбираем из справочника /5/ тип транзистора и выписываем его основные параметры.

Выберем транзистор КТ827А. Типа n-p-n.

6. определяем полную мощность, рассеиваемую на транзисторе VT1.

;

,

- для кремниевого транзистора;

Вт

7. Ориентировочно рассчитываем необходимую поверхность охлаждения резистора, на котором будет установлен транзистор VT1.

где - температура перехода транзистора VT1, °С;

- тепловое сопротивление переход-корпус, °С/Вт.

см2

8. Находим значение максимальной мощности, рассеиваемой согласующим транзистором VT2:

.

Вт

9. Выбираем тип транзистора VT2 и выписываем его основные

параметры.

Выберем транзистор КТ815А.

10. Вычисляем базовый ток транзистора VT2:

где - минимальный коэффициент усиления транзистора VT2.

А

Т.к. базовый ток меньше 1 мА, то второй транзистор не нужен.

11. Из справочника /7/ выбираем тип микросхемы DA1 исходя из следующих основных условий: рабочее напряжение питания микросхемы DA1 должно соответствовать разбросу напряжения питания на входе стабилизатора;

микросхема должна быть широкого применения

Выписываем основные технические параметры выбранной микросхемы.

К140УД7

Параметры

Схемы балансировки

Назначение выводов КР140УД7: 1,2,7,8,13,14 - свободные; 3,9 - балансировка; 4 - вход инвертирующий; 5 - вход неинвертирующий; 6 - напряжение питания -Uп; 10 - выход; 11 - напряжение питания +Uп; 12 - коррекция;

Назначение выводов К140УД7, КР140УД708, КФ140УД7: 1,5 - балансировка; 2 - вход инвертирующий; 3 - вход неинвертирующий; 4 - напряжение питания -Uп; 6 - выход; 7 - напряжение питания +Uп; 8 - коррекция;

Электрические параметры

	Напряжение питания	15 В 10%
	Диапазон синфазных входных напряжений при Uп= 15 В	12 В
	Максимальное выходное напряжение при Uп= 15 В, Uвх= 0,1 В, Rн = 2 кОм	10,5 В
	Напряжение смещения нуля при Uп= 15 В, Rн = 2 кОм К140УД7, КР140УД7, КР140УД708 КФ140УД7	не более 9 мВ не более 6 мВ
	Входной ток при Uп= 15 В, Rн = 2 кОм	не более 400 нА
	Разность входных токов при Uп= 15 В, Rн = 2 кОм	не более 200 нА
	Ток потребления при Uп= 15 В, Rн = 2 кОм	не более 3,5 мА
	Коэффициент усиления напряжения К140УД7, КР140УД7, КР140УД708 КФ140УД7	не менее 30000 не менее 25000
	Входное сопротивление	не менее 400 кОм

Предельно допустимые режимы эксплуатации

	Напряжение питания	(5...17) В
	Входное синфазное напряжение	12 В
	Входное дифференциальное напряжение	не более 24 В
	Время, в течении которого допустимо короткое замыкание выхода при T=-45...+35 ° C при T=+35...+85 ° C для КФ140УД7 при T=-10...+70 ° C	не ограниченно 60 c 5 c

Выходной ток - 0,00525 А.

12. Определим значение резистора R4:

,

где - рабочий выходной ток микросхемы DA1.

Для нормальной работа стабилизатора необходимо, чтобы соблюдалось условие .

По таблице ряда Е24 справочника /4/ определяем ближайшее стандартное значение сопротивления.

Ом

Выберем значение 390 Ом.

Рассчитываем мощность рассевания резистора R4 по формуле

.

Выбираем соответствующий тип резистора R4 из справочника.

Вт

Выберем С2-33.

13. Выбираем из справочника /6/ маломощный стабилитрон VD1 со средним напряжением стабилизации

В,ВЫХОД \ 2

где - минимальное значение выходного напряжения стабилизатора.

Выписываем основные параметры стабилитрона VD1.

В

Выберем КС215Ж

14. Вычисляем значение резистора R5 в цепи смещения стабилитрона VD1.

,

где -рабочей ток стабилитрона.

.

А

кОм

Из ряда выберем значение 1,1 кОм.

15. Рассчитываем параметры резисторов R6 …R8 в цепи делителя напряжения. Сначала зададим ток делителя в пределах мА.

Коэффициенты передачи делителя.

где и - соответственно минимальное и максимальное значение напряжения стабилизации выбранного типа стабилитрона VD1.

Суммарное сопротивление делителя:

.

Сопротивление резистора

.

Сопротивление резистора

.

Переменный резистор

.

Ом

Из ряда выберу значение 12 Ом.

Выберу из ряда значение 1,3 кОм

Выберу из ряда значение 750 Ом

Выберу из ряда значение 360 Ом

16. Выбираем значение корректирующей емкости конденсатора C1 в пределах (0,01... 0,1) мкФ.

Выбираем из справочника /8/ соответствующее значение емкости и тип конденсатора.

Значение С1 выберем 1 мкФ, а тип конденсатора КМ-5.

17. Выбираем значение выходной емкости конденсатора С2 в пределах (10,0... 100,0) мкФ.

Для С2 выберем значение 100 мкФ, а тип КМ-5.

18. Из справочника /5/ выбираем практически любой тип маломощного транзистора VT3 с условием, что коллекторный ток транзистора не меньше выходного тока микросхемы DA1и напряжете коллектора не меньше максимального входного напряжения стабилизатора. Выписываем его основные параметры.

Выберу КТ3107А

19. Считаем, что ток ограничения стабилизатора при коротком замыкании должен быть снижен в 5 раз, тогда

.

20. Рассчитаем значение резистора R1:

где - значение входного напряжения, при котором транзистор VT3 заперт.

Приблизительно это значение можно снять с графика входной вольт-амперной характеристики транзистора.

Рис.4 – ВАХ 3107

Ом

Из ряда выберем значение 0,1 Ом.

21. Определяем базовый ток транзистора VT3 в режиме ограничения:

,

где - типовое значение коэффициента усиления транзистора VT3 по току.

А

22. Вычислим значение резистора R2:

где - значение входного напряжения, при котором транзистор VT3 открыт;

- ток через резистор R2;

А

Ом

Из ряда выберем значение 8,2 Ом.

23. Находим значение резистора RЗ:

,

где - ток через резистор R3.

кОм

24. Провесам потребность стабилизации схемы при изменении 'входного напряжения

,

где - сопротивление коллекторного перехода транзистора VT1,

А - минимальное значение коэффициента усиления микросхемы DА1 без обратной связи.

В

25. Проверяем погрешность стабилизации схемы при изменении тока нагрузки в пределах от 0...

26. Приблизительно оцениваем КПД стабилизатора по формуле

где - сумма мощностей, выделяемых на остальных активных элементах схемы стабилизатора.

Расчет мостового выпрямителя с емкостным фильтром.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема выпрямителя о емкостным фильтром

Нелинейный режим работы выпрямителя обусловлен как резкой нелинейностью самих диодов, так и отпиранием их в течение небольшой части периода входного синусоидального напряжения.

Исходные данные для расчета:

-сопротивление нагрузки, Ом;

- внутреннее сопротивление диодов и вторичной обмотки трансформатора, Ом;

- частота питающей сети, = 50 Гц;

m - число фаз выпрямителя, m=2;

Кп - коэффициент пульсаций на выходе фильтра;

средневыпрямленное значение выходного напряжения;

- средневыпрямленное значение выходного тока, А.

1. Находим угол отсечки , характеризующий ту часть периода, в течение которой отпираются диоды.

Угол отсечки находим на решения трансцендентного уравнения ,

где ,

где ,

.

С помощью пакета mathcad решу это уравнение

Рис.6. корни уравнения

2. Вычисляем коэффициенты:

3. Находим напряжение вторичной обмотка садового трансформатора, пиковое значение тока вентилей (диодов), средневыпрямленное значение тока вентилей, действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора, обратное напряжение диода:

По изменяющимся значениям выбираем из справочника / 6 / соответствующие типы диодов VD1…VD4.

В

А

А

А

В

Выберу для диодного моста тип Д304.

4. Определяем емкость конденсатора фильтра

, Ф;

Поиск по сайту: