Усилитель вертикального отклонения осциллографа

Содержание

                                                                                      Стр.

1.     Введение                                                                                      3

2.     Техническое задание                                                                   3

3.     Справочные данные на элементы                                               4

4.     Структурная схема усилителя                                                     5

5.     Расчёт входного делителя                                                           6

6.     Расчёт предусилителя                                                                 7

7.     Расчёт фазоинвертора                                                                 9

8.     Расчёт оконечного каскада                                                                  11

9.     Расчёт граничных частот                                                            15

10. Заключение                                                                                  16

11. Библиографический список                                                        17

12. Приложения                                                                                18

Введение.

Согласно техническому заданию, требуется спроектировать и рассчитать широкополосный электронный усилитель, работающий на симметричную нагрузку, обеспечивающий на выходе усиленный входной сигнал с допустимыми искажениями

Техническое задание.

Входной сигнал:

Экспоненциальный импульс отрицательной полярности.

Uвх=(10¸500)мВ

tи=5мкс  

          Выходной сигнал:

Uвых=250В

          Нагрузка:

Rн=250кОм

          Входное сопротивление:

Rн>100кОм

Элементная база:

Использовать ИМС.

Диапазон температур:

T=(20±20)0C

Справочные данные на элементы.

Микросхемы

Микросхема         140УD5А

UUпит=±12В

КуU=1500¸125000

Rвх=100кОм

Rвых<1кОм

f1=15мГц

Uвых<±4В

Микросхема         140УD10

UUпит=±(5¸16)В

КуU=50

Rвх=1мОм

Rвых<1кОм

f1=15мГц

Транзистор 2Т888А

UКЭмах=900В

a=0.976

b=40

fв=15мГц

Uвых<±10В

IКб0<10мкА

IКмах=100мА

PКмах=7Вт (с теплоотводом)

Ск=45пФ

Тип p-n-p

Структурная схема усилителя

          Исходя из технического задания, была выбрана структурная схема усилителя рис.1

Структурная схема усилителя

          Uвх       Входной             Предусилитель

                    Делитель                   

                   Фазоинвертор         Оконечный              

                                                       каскад                        

Рис.1

          Входной делитель даёт возможность делить входной сигнал в соотношениях 1:1, 1:10, 1:50.

                   Предусилитель обеспечивает большой коэффициент усиления при минимальных искажениях.

          Фазоинвертор обеспечивает на выходе одинаковые по модулю и разные по фазе напряжения.

          Оконечный каскад обеспечивает усиление мощности сигнала для эффективного управления нагрузкой. Так как он вносит в сигнал максимальные искажения, то его коэффициент усиления этого каскада выбирают небольшим.

Входной делитель

                   С1

                             R1

        C2                 R2          C3                  R3

                             Рис №2

Зададимся

R1=100кОм

С1=220пФ

K1= 0.1 ( коэффициент деления 1:10)

K2=0.02 ( коэффициент деления 1:50)

C1R1= C2R2= C3R3

R2=R1*K1/(1-K1)

R3=R1*K2/(1-K2)

R2=11кОм

R3=2кОм

Рассчитаем СI

Пусть С1=220пФ 

Тогда  С2=С1*R1/R2=2нФ  

 С3=С1*R1/R3=10.8 нФ

Номинальные значения:

R2=11кОм   С2=2 нФ

R3=2кОм    С3=11 нФ

 Предварительный усилитель

         C1      DA1              C2             DA2               C3            DA3

             +                                    +                                 +   

                 -                                    -                                  -

1	2	3	4