Расчёт выходного усилителя
Пусть требуемое выходное напряжение устройства выделения второй гармоники Uвых треб = 5 В (амплитудное значение). Из предыдущих расчетов известно, что амплитуда напряжения второй гармоники Um2 = 0,414 В. Тогда амплитуда напряжения на выходе фильтра будет:
Uвых.ф = Um2 ∙ |H(jf0)| = 0,414 ∙ 1 = 0,414 В.
Требуемый коэффициент усиления
K = Uвых треб/ Uвых ф = 5/0,414 = 12
Выбирем схему 1 из таблицы 3.7 и зададимся значением R1 = 3 кОм; тогда R2 = К ∙ R1 = 12 ∙ 3 = 36 кОм.
 | |||||
 | |||||
|
Рис. 2.15
Таблица 2.2 Результаты расчета характеристик фильтра
| w | w¢3 | w¢2 | wmin1 | wmax1 | w0 | wmax2 | wmin2 | w2 | w3 | |
| w рад/с | ||||||||||
| ¦, кГц | 16,0 | 18,35 | 18,57 | 19,16 | 20,0 | 20,89 | 21,57 | 21,82 | 25,0 | |
| |Н(jw)|1 | 0,3 | 0,707 | 0,79 | 1,12 | 1,597 | 1,12 | 0,79 | 0,707 | 0,3 | |
| |Н(jw)|2 | 0,5 | 3,45 | 3,22 | 1,639 | 0,86 | 0,576 | 0,462 | 0,43 | 0,24 | |
| |Н(jw)|3 | 0,2 | 0,365 | 0,391 | 0,486 | 0,728 | 1,38 | 2,736 | 2,92 | 0,44 | |
| A1, дБ | 10,1 | -0,984 | -4 | -0,984 | 10,4 | |||||
| А,2 дБ | 6,02 | -10,7 | -10,15 | -4,29 | 1,31 | 4,796 | 6,7 | 7,30 | 12,4 | |
| А3, дБ | 13,9 | 8,70 | 8,15 | 6,26 | 2,70 | -2,79 | -8,7 | -9,3 | 7,20 | |
| |Н(jw)| фильт. | 0,03 | 0,89 | 0,89 | 0.89 | 0.89 | 0,03 | ||||
| Афильт дБ | ||||||||||
2.5. Составление принципиальной схемы устройства
После окончания расчетов отдельных узлов необходимо составить полную принципиальную схему устройства.
При вычерчивании принципиальной схемы следует руководствоваться соответствующими ГОСТами, с которыми можно ознакомиться в библиотеке.
Помните, что наряду с оформлением пояснительной записки, нужно изготовить чертеж форматом А3, на который и выносится схема устройства. Этот чертеж подшивается к пояснительной записке и используется при защите курсовой работы.
Расчетные значения элементов схемы следует округлять до ближайших значений из ряда номинальных величин резисторов, конденсаторов и индуктивностей [8]. Однако для некоторых схем требуется точный подбор элементов. К таким схемам относятся фильтры.
Принципиальная схема должна сопровождаться перечнем элементов – Спецификацией, выполняемой в соответствии с ГОСТом.
3. СПРАВОЧНЫЙ РАЗДЕЛ
схема «а»
| Rб>>R Cp>>C Ri>>Rk Rk<<R |
схема «б»
| Cp>>C Ri>>Rk Rk<<R |
Рис. 3.1 - Схемы автогенераторов
 |
а)
 |
б)
 |
в)
Рис. 3.2 - Схемы нелинейных преобразователей
Таблица 3.1. Передаточная функция генератора на рис. 3.1а в режиме стационарных колебаний
| Передаточная функция цепи прямой связи | Передаточная функция пени обратной связи |
| 
|
Таблица 3.2. Входные и выходные характеристики
биполярных транзисторов
| Транзисторы | Входные характеристики | Выходные характристики |
| КТ301, КТ301Б, КТ301В, КТ301Г, КТ301Д | 
| 
КТ301, КТ301В, КТ301Д –ΔIБ=25 мкА
КТ301Б, КТ301Г –ΔIБ=50 мкА
|
| КТ312А, КТ312Б КТ312В |
| 
КТ312А, КТ312Б – ΔIБ = 0,1 мА;
КТ312В – ΔIБ = 0,05 мА
|
Таблица 3.2 (продолжение)
| 2Т658А 2Т658В | 
| 
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| KТ928А, KТ928Б |
| 
|
Таблица 3.3. Проходные ВАХ нелинейных элементов
| Биполярные транзисторы | Полевые транзисторы |
| 
|
Таблица 3.3 (продолжение)
| Биполярные транзисторы | Полевые транзисторы | |
| 
| |
| 
| |
| Диоды | ||
| 
| |
Таблица 3.3 (продолжение)
| Диоды | |
| 
|
Таблица 3.4. Методы временного и частотного анализа нелинейных электрических цепей
| Методы анализа | Метод угла отсечки | Метод тригонометрических формул кратного аргумента |
| Аппрок-симация ВАХ нелиней-ного элемента | кусочно - линейная
S- крутизна ВАХ
Uomc- напряжение отсечки
| степенным полиномом
i(u)=a0+a1(u-U0)+a2(u-U0)2 + … +aK(u-U0)K
|
| Ампли-туды спект-ральных состав-ляющих тока | 
| 
. . .
|
| Угол отсечки | 
| _______ |
| Таблица 3.4 (продолжение) | ||
| Функции Берга | g0(q) = 
g1(q) = 
. . .
g2(q)= 
| _______ |
| Ток, проте-кающий через НЭ | 
|
Таблица 3.5. Полюсы передаточной функции НЧ-прототипа
 N
DA
| |||||||
| 0,1 | -1,186192 ±j1,380960 | -0,969407 0,484705 ±j1,206160 | -0,637736 ±j0,465001 -0,264158 ±j1,122613 | -0,538918 -0,435994 ±j0,667707 -0,166535 ±j1,080374 | -0,428045 ±j0,283094 -0,313351 ±j0,773342 -0,114694 ±j1,056520 | -0,376780 -0,339467 ±j0,463660 -0,234919 ±j0,835487 -0,083842 ±j1,041834 | -0,321652 ±j0,205313 -0,272684 ±j0,584684 -0,182201 ±j0,875042 -0,063981 ±j1,032182 |
| 0,2 | -0,963543 ±j1,195163 | -0,814634 -0,407317 ±j1,11701 | -0,542741 ±j0,443831 -0,224810 ±j1,071505 | -0,461140 -0,373070 ±j0,647338 -0,142500 ±j1,047415 | -0,367698 ±j0,276937 -0,269174 ±j0,756607 -0,098524 ±j1,033545 | -0,324312 -0,292195 ±j0,456131 -0,202205 ±j0,821920 -0,072166 ±j1,024917 | -0,277224 ±j0,202734 -0,235019 ±j0,577337 -0,157035 ±j0,864046 -0,055143 ±j1,019212 |
| 0,5 | -0,712812 ±j1,004043 | -0,626457 -0,313228 ±j1,021928 | -0,175353 ±j1,016253 -0,423340 ±j0,420946 | -0,362320 -0,111963 ±j1,011557 -0,293123 ±j0,625177 | -0,077650 ±j1,008461 -0,212144 ±j0,738245 -0,289794 ±j0,270216 | -0,256170 -0,057003 ±j1,006409 -0,159719 ±j0,807077 -0,230801 ±j0,447894 | -0,043620 ±j1,005002 -0,124210 ±j0,852000 -0,185908 ±j0,569288 -0,219293 ±j0,199907 |
| Таблица 3.5 (продолжение) | |||||||
| 1,0 | -0,548867 ±j0,895129 | -0,494171 -0,247085 ±j0,965999 | -0,139536 ±j0,983379 -0,336870 ±j0,407329 | -0,289493 -0,089458 ±j0,990107 -0,234205 ±j0,611920 | -0,062181 ±j0,993411 -0,169882 ±j0,727227 -0,232063 ±j0,266184 | -0,205414 -0,045709 ±j0,995284 -0,128074 ±j0,798156 -0,185072 ±j0,442943 | -0,035008 ±j0,996451 -0,099695 ±j0,844751 -0,149204 ±j0,564444 -0,175998 ±j0,198207 |
| 3,0 | -0,321797 ±j0,776887 | -0,29862 -0,14931 ±j0,903813 | -0,205222 ±j0,392010 -0,085006 ±j0,946398 | -0,177188 -0,143348 ±j0,596941 -0,054754 ±j0,965871 | -0,142401 ±j0,261616 -0,104245 ±j0,714750 -0,038156 ±j0,976366 | -0,126243 -0,113741 ±j0,437328 -0,078711 ±j0,788037 ±j0,982666 | -0,108273 ±j0,196275 -0,091790 ±j0,558945 -0,061332 ±j0,836527 ±j0,986743 |
Таблица 3.6. Звенья полосового фильтра
| № | Q | Схема и передаточная функция |
| ≤10 | 
 ,
Задаваться: 
|
Таблица 3.6 (продолжение)
| ≤10 | 
 ,
Задаваться: 
| ||||
| >10 |
Задаваться:
|
Таблица 3.7. Схемы усилителей
| № | Схема | Коэффициент передачи |
|
 .
| |
|
|
Таблица 3.8. Нормированные частоты максимальных и минимальных
значений ослабления фильтра в ПЭП
| n | Wkmin | Wkmax |
| 0,707 | 0; 1 | |
| 0; 0,866 | 0,5; 1 | |
| 0,383; 0,924 | 0; 0,707; 1 | |
| 0; 0,588; 0,951 | 0,309; 0,809; 1 | |
| 6 | 0,259; 0,707; 0,966 | 0; 0,5; 0,866; 1 |
| 0; 0,434; 0,782; 0,975 | 0,222; 0,623; 0,901; 1 | |
| 0,195; 0,556; 0,831; 0,981 | 0; 0,383; 0,707; 0,924; 1 |
ЛИТЕРАТУРА
1 Бакалов В.П., Воробиенко П.П., Крук Б.И. Теория электрических цепей. –М.: Радио и связь, 2003.
2 Попов В.П. Основы теории цепей. –М.: Высшая школа, 2003.
3 Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей. –М.: Радио и связь, 1986.
4 Шебес М.Р., Калукова М.В. Задачник по теории линейных электрических цепей. –М.: Высшая школа, 1990.
5. Астайкин А. И. Основы теории цепей: учеб. пособие для вузов: в 2 т. / А. И. Астайкин, А. П. Помазков - М. : Академия, 2009.
6. Дмитриев В. Н. Основы теории цепей. Конспект лекций: учеб. пособие для вузов / В. Н. Дмитриев, М.М. Зелинский - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2008
7. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы: учеб. для вузов / С. И. Баскаков .- 5-е изд., стереотип.- М. : Высш. шк., 2005.
8. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. Руководство к решению задач: учеб. пособие для вузов / С. И. Баскаков - 2-е изд., перераб. и доп.- М. : Высш. шк., 2002.
9. Бакалов В. П. Основы теории цепей: Компьютерный тренажерный комплекс: учеб. пособие для вузов / В. П. Бакалов, Б. И. Крук, О. Б. Журавлева - М.: Радио и связь, 2002.