Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить

Избирательный усилитель

Ср апр 18, 2007 11:27:33

Есть задание на курсовую работу - спроектировать избирательный усилитель. Специальность у меня прямо не связана с электроникой, поэтому схема нужна как можно более простая.
Если не ошибаюсь, первым каскадом должен идти фильтр? Показал преподавателю следующую схему:
******СХЕМА******
На что он ответил, что фильтр неверен (а дальше он не смотрел). Нарисовал график Uвых/Uвх(w) для режекторного фильтра с резкими границами - сказал, что должен быть таким. Почему - объяснять не стал. Разве зависимость Uвых/Uвх(w) не должна выглядеть так?
******ГРАФИК******
Что ещё неверно в приведённой схеме и почему?
Ещё хотел добавить отрицательную последовательную обратную связь по напряжению, однако не представляю, как изменить фазу напряжения относительно тока на 180 градусов. Как это сделать?
Спасибо.
Вложения
question_scheme.jpg
СХЕМА
(7.76 KiB) Скачиваний: 1076
question_graph.jpg
ГРАФИК
(4.76 KiB) Скачиваний: 605

Ср апр 18, 2007 17:03:32

Принципиально схема верная, но практически- нет. Малое входное сопротивление транзистора практически уничтожит избирательность фильтра. Нужно поставить либо полевой транзистор, либо эмиттерный повторитель.
У избирательного и режекторного фильтров характеристики взаимно обратные. У Вас нарисована для избирательногою
Положительную обратную связь в фильтре можно сделать в АКТИВНОМ фильтре, а у Вас изображён ПАССИВНЫЙ
.

Ср апр 18, 2007 17:46:22

whoever, фактически это у вас апереодический усилитель, просто у него на входе пассивный LC-фильтр.

Вот так будет чуточку правильнее: :)
Вложения
Точечный рисунок.gif
(704 байт) Скачиваний: 871

Пт апр 27, 2007 14:51:01

В "Искусстве схемотехники" П.Хоровица и У.Хилла в главе 2 (2.07) дана следующая схема:
Изображение
Если я верно понимаю, то на базе транзистора устанавливается исключительно переменное напряжение со входа. Соответственно, будут моменты, когда на базе будет отрицательное напряжение (или недостаточное для открытия пн-перехода) и транзистор должен будет закрыться. В эти моменты должно наблюдаться усечение выходного сигнала. Как же эта схема может быть верной? Каким образом можно _добавлять_ напряжение к напряжению смещения на базе, а не устанавливать его? Я представлял это себе так:
Изображение
Но проблема в том, что во входной схеме могут быть конденсаторы, которые урежут постоянную часть напряжения, которая держит транзистор открытым.
Возможно ли получить с помощью первой схемы коэффициент усиления в 1200? А 120000?

Можно ли сделать фильтр на 20000+/-1,5 Гц из пассивных элементов с крутой характеристикой Uвых/Uвх=f(частота)?
Изображение

Ср май 02, 2007 11:08:54

Вопросы по следующей схеме:
http://foto.mail.ru/mail/ist_06/alb/i-4.jpg
1. Будет ли схема работать? Есть ли грубые ошибки?
2. Для рассчета схемы известны следующие параметры: выходная мощность, выходное напряжение, коэффициент усиления по напряжению, частота f0, добротность, нестабильность частоты, входное сопротивление. Что такое нестабильность частоты и как рассчитывается добротность в подобных схемах?
3. Как выбрать напряжение питания?
4. Каким образом выбираются сопротивления и конденсаторы в двойном т-образном мосте?

Ср май 02, 2007 19:18:51

Ответы на пост от 27 апреля.
1. Схема- правильная, на базе резисторами создаётся постоянный потенциал для введения транзистора в рабочий режим. Переменное входное напряжение складывается с этим постоянным.
2. Ваша схема работоспособна, но будет вносить очень большие искажения, а потому не рекомендую её.
3. такие параметры не получить на пассивных элементах, и даже на активных- практически невозможно.

Чт май 03, 2007 20:32:46

Благодарю за ответы.
Встала проблема расчёта. Не подскажете ли места, где даны примеры расчёта подобных схем? Я совершенно не представляю с чего начинать. Параметров, как мне кажется, слишком мало и многое придётся брать от балды?

Чт май 03, 2007 21:17:08

Тогда уточним.
Нужен избирательный усилитель. Делаем на пассивных или активных элементах?
Рабочая частота фильтра. Если близко к звуковым, то предпочтительнее активный. Если сотни кГц и выше, то пассивные элементы+апериодический усилитель (но можно и и резонансный LС контур)
Добротность фильтра. До сотни можно с гигантским трудом можно на пассивных элементах, выше- только на активных. Советую активный при любой добротности.
В программе "микрокап-7" есть отдельная вкладка для рассчёта активных фильтров.
В научных библиотеках (см."ссылки на хард, софт и прочее барахло" )есть адреса электронных библиотек, где можно найти литературу по фильтрам любого уровня- от любительского до профессионального.

Чт май 03, 2007 21:54:56

Сделать нужно на пассивных элементах.
Частота - 20 КГц.
Добротность - 90.
Я не прошу сделать всю работу за меня:) Мне нужно указать путь. С чего начинать расчёт? Нужно рассчитать схему http://foto.mail.ru/mail/ist_06/alb/i-4.jpg. Просто результаты расчёта не подходят. Мне обязательно нужно понимание того, как всё расчитано.
Делая неуклюжие попытки расчёта данной выше схемы я рассуждал так:
1) Напряжение питания выбиралось в два раза больше амплитуды напряжения на выходе + напряжение насыщения транзистора VT3 + запас 5 вольт. Получилось примерно 30В. (Напряжение выхода дано и равно 7В).
2) В режиме покоя:
- напряжение на коллекторе VT3 = амплитуда выходного напряжения ~= 10В;
- в числе параметров усилителя есть выходная мощность (она равна 1 Вт). Отсюда - сопротивление нагрузки = 49 Ом. Значит, ток покоя на этом резисторе (если выбрать C2 таким, что его сопротивлением можно будет пренебречь) должен быть 10В/49Ом~=0,2А.
- если ток на нагрузке = 0,2А, то ток на Rк3 должен быть ещё больше или хотя бы примерно равным ему (представим, что примерно равен). А это значит, что сопротивление Rк3=20В/0,2А=100 Ом. А так как коэффициент усиления каскада на общем эмиттере равен отношению сопротивления коллекторного резистора на эмиттерный, то бишь K=Rk3/Rэ3, то:
1) коэффициент усиления усилителя = 1200 (это дано). Между тремя каскадами я его распределил так: входной и промежуточный - по 10, выходной - 12. В итоге K=K1*K2*K3=10*10*12=1200.
2) К3=Rk3/Rэ3=12=100 Ом/Rэ3 => Rэ3=0,12 Ом. Слишком малые сопротивления!
Здесь я запнулся, так как это, очевидно, неверно. Я не знаю, как определить ток на сопротивлении Rk3. В рассуждениях выше я взял его примерно равным выходному току. Однако, это не совсем так.
Где ошибка? Возможно, я изначально пошёл неверным путём?

Чт май 03, 2007 22:16:39

Я бы не стал говорить, что это схема на пассивных элементах. Если мы мысленно представим источник сигнала с малым внутренним сопротивлением, то увидим, что двойной Т-мост включён в цепь обратной связи.
Перераспределите усиление по каскадам- в первом- максимальное, в последнем- минимальное.
Малые эмиттерные сопротивления- нормальное дело в усилителях мощности, коим является третий каскад.
И как уже сказано, источник сигнала долженбыть низкоомным (для паолучения заданной добротности)

Вт май 08, 2007 22:04:33

В общем, я почти со всем разобрался. Благодарю всех за участие:)
Однако, остались два вопроса:
1) Выходное напряжение в 1200 раз больше входного. В цепи отрицательной обратной связи режекторный фильтр. Это значит, что на частотах ниже и выше квазирезонансной на вход будет подаваться большое по сравнению с входным напряжение. То есть, мы получим большое напряжение на входе, что совсем не нужно. Нужно ли поставить в цепь ООС резистор, чтобы сделать амплитуду выходного напряжения равной входному?
Посчитав, получил, что если нужно, то это должен будет быть резистор на ~85 мегаОм! Это нормально? (Выходное напряжение 7В, коэф. усиления 1200, входное сопротивление 70 кОм)
2) Как рассчитывается добротность для подобных схем?

Ср май 09, 2007 19:13:05

По-моему, проще поставить входной делитель напряжения. Резистор 85 МОм- дефицитен, громоздок, имеет большой допуск сопротивления.

Ср май 09, 2007 19:36:45

Рассчитывая двойной т-мост получил, что квазирезонансная частота w0=2/(RC). Однако, выражение для Uвых/Uвх получить не удалось. Не подскажете ли его?
Ответить