Заказать работу

Уважаемый студент! 

1500 (из готовых есть 2 вариант)

Данная работа полностью готова и была защищена ранее на «отлично». Сейчас на нее максимально низкая цена и Вы можете получить этот труд,  отправив нам заявку! 

Если же Вам нужен любой другой вариант контрольной, курсовой или иной работы, смело заказывайте его у нас. Наша команда авторов выполнит работу любой сложности своевременно и качественно.

Мы будем рады Вам помочь!

  1. Организационно-методический раздел  

         1.1. Цель и задачи дисциплины

Цель дисциплины: формирование у слушателей знаний назначения, особенностей схемотехнической реализации и функционирования современных аналоговых электронных устройств (АЭУ), подготовка обучающихся к опытно-конструкторской  деятельности.

 Задачи дисциплины:

           изучение особенностей построения схем АЭУ и их базовых узлов;

           изучение принципов функционирования АЭУ,  их параметров и характеристик;

           освоение методов анализа и расчета АЭУ;

           приобретение практических навыков построения и расчета схем АЭУ с заданными техническими показателями.

 

1.2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы

Дисциплина относится к базовой  (общеобразовательной) части профессионального цикла.

Успешное освоение дисциплины основывается на знании материала, изученного ранее в дисциплинах: «Основы теории цепей»,  «Радиоматериалы и радиокомпоненты», «Математика».

Дисциплина обеспечивает последующее изучение дисциплин: «Устройства приема и обработки сигналов», «Источники электропитания радиотехнических систем», «Основы конструирования и технология производства радиоэлектронных систем».

 

1.3. Требования к результатам освоения дисциплины

В результате изучения дисциплины формируются следующие компетенции:

способен использовать знание основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследований, приобретать новые математические и естественнонаучные знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-3);

способен учитывать в своей профессиональной деятельности современные тенденции развития компьютерных, информационных и телекоммуникационных технологий; владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, обработки информации, навыками работы с компьютером в сфере профессиональной деятельности (ПК-6);

способен учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники в своей профессиональной деятельности (ПК-7);

владеет методами решения задач анализа и расчета характеристик радиотехнических цепей, аналоговых и цифровых узлов современной электроники (ПК-8);

способен проектировать специальные радиотехнические системы (устройства), выбирать рациональные решения на всех этапах проектного процесса от технического задания до производства изделий, отвечающих целям функционирования, технологии производства и обеспечения характеристик объекта, определяющих его качество (ПК-20);

способен выполнять моделирование объектов и процессов с целью анализа и оптимизации их параметров с использованием имеющихся средств исследований (ПК-23);

должен иметь знать:

основные параметры и характеристики АЭУ; принципы построения и функционирования схем усилителей и устройств линейного и нелинейного преобразования аналоговых сигналов на основе усилителей (ПК-7, ПК-20);

должен уметь:

выполнять построение и расчет типовых аналоговых функциональных узлов; выбирать элементную базу для АЭУ; решать задачи анализа и расчета характеристик радиотехнических цепей, аналоговых узлов современной электроники (ПК-8, ПК-20);

владеть:

методами решения задач анализа и расчета характеристик, радиотехнических цепей, аналоговых и узлов современной электроники (ПК-8);

владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, обработки информации, навыками работы с компьютером в сфере организации профессиональной деятельности вневедомственной охраны (ПК-6).

 

1.4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Аудиторные занятия, всего

20

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

В том числе:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекции (Л)

8

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

Практические занятия (ПЗ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторные работы (ЛР)

12

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

Другие виды аудиторных занятий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самостоятельная работа (СР), всего

52

 

 

 

 

52

 

 

 

 

 

В том числе:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект (работа)

12

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

Расчетно-графические работы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Другие виды самостоятельной работы

40

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид промежуточной аттестации

(экзамен)

36

 

 

 

 

36

 

 

 

 

 

Общая трудоемкость                    часов

                                                         зач.ед.

108

 

 

 

 

108

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

  1. Основной раздел

2.1. Перечень тематических модулей

Тематический модуль № 1 «Принципы построения и функционирования усилительных звеньев и устройств».

          Тематический модуль № 2 «Схемотехнические и функциональные особенности аналоговых электронных устройств, построенных на основе усилителей».

2.2.Тематический план дисциплины

 «Схемотехника аналоговых электронных устройств»

  № те-мы

Название темы

Всего часов

Ау-дит.

В том числе

Самостояте-льная работа

Макс. Рей-тин­говый балл

Устан. лекции

Итоговые  лекции

Лабораторные работы

Практич.

занятия

Контрольн раб.

Тематический модуль № 1 «Принципы построения и функционирования усилительных звеньев и устройств»

35

1.

Параметры и характеристики аналоговых электронных устройств

5

1

1

-

-

-

-

4

 

2.

Принципы построения и функционирования усилительных устройств, использование обратных связей

11

5

1

-

4

-

-

6

 

3.

Базовые схемные конфигурации аналоговых интегральных схем

6

1

1

-

-

-

-

5

 

4.

Операционные усилители

13

5

1

-

4

-

-

8

 

Тематический модуль № 2 «Схемотехнические и функциональные особенности аналоговых электронных устройств, построенных на основе усилителей»

35

1.

Устройства линейного и нелинейного функционального преобразова-ния сигналов на основе усилителей

16

6

2

-

4

-

-

10

 

2.

Повышение устойчивости операционных усилителей, включенных с обратной связью

4

1

-

1

-

-

-

3

 

3.

Особенности построения устройств широкополосного усиления

5

1

-

1

-

-

-

4

 

Курсовой проект

12

 

 

 

 

 

 

12

10

Экзамен

 

36

 

 

 

 

 

 

36

20

Всего по дисциплине:

108

20

6

2

12

-

-

88

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Тематика курсовых проектов слушателей

 Расчет АЭУ (по вариантам).

 

2.4. Тематический модуль №1. «Принципы построения и

 функционирования усилительных звеньев и устройств»

 Цель изучения тематического модуля: формирование у слушателей знаний  назначения АЭУ, устройства и принципов функционирования базовых усилительных звеньев и многокаскадных усилителей, формирование навыков расчета транзисторных усилительных каскадов.

Задачи изучения тематического модуля:

1) изучение назначения и видов АЭУ, их основных параметров и характеристик;

2) рассмотрение основных принципов построения и функционирования усилительных каскадов на транзисторах;

3) изучение обратных связей в АЭУ, их назначения и влияния на параметры и характеристики устройств,

4) изучение методик расчета транзисторных усилительных каскадов;

5) изучение назначения, структуры, параметров и характеристик операционного усилителя (ОУ), базовых схем его включения.

Требования к знаниям и умениям по тематическому модулю.

Изучение тематического модуля должно формировать:

знания:

- основных параметров и характеристик усилителей и других АЭУ;

- режимов работы транзисторов по постоянному току в усилительных каскадах и правила выбора и обеспечения рабочей точки транзистора;

- особенностей построения базовых усилительных звеньев, составляющих аналоговые интегральные схемы;

- схемотехнических особенностей, основных параметров и базовых схем включения операционных усилителей;

умения:

- выбора и обоснования схемотехнических решений и элементной базы для построения транзисторных усилительных каскадов и многокаскадных усилителей, соответствующих современному уровню науки и техники;

- расчета транзисторных усилительных каскадов с заданными параметрами;

- исследования параметров и характеристик усилителей на постоянном и переменном токе;

- построения и расчета усилительных схем на основе ОУ.

 

Тематика лекций с перечнем основных вопросов

Лекция № 1. «Параметры и характеристики аналоговых электронных устройств. Принципы построения и функционирования усилительных устройств, использование обратных связей».

Виды аналоговых устройств и область их применения. Параметры и характеристики, определяющие усиление, преобразование и искажение аналоговых сигналов. Входные и выходные параметры АЭУ.

Понятие усилительного каскада. Структурная схема многокаскадного усилителя. Обратные связи и их виды. Влияние обратной связи на основные параметры и характеристики усилителя.

Схемы резисторных усилительных каскадов на биполярных и полевых транзисторах. Понятие рабочей точки и рабочего режима транзистора.

Основные параметры и особенности работы резисторных каскадов  транзисторах, включенных с общим эмиттером и общим истоком, общим коллектором и общим стоком, общей базой и общим затвором для области средних частот рабочего диапазона.

Лекции № 2. «Базовые схемные конфигурации аналоговых интегральных схем. Операционные усилители»

Особенности построения базовых усилительных звеньев составляющих аналоговые интегральные схемы. Дифференциальный каскад (ДК), основные параметры и особенности работы при симметричном и несимметричном включении. Преимущества дифференциального усилителя. Непосредственная связь каскадов. Генераторы стабильного тока и их назначение.

Двухтактные оконечные каскады ОУ. Требования, предъявляемые к оконечным каскадам.

Структура и основные параметры ОУ. Основные схемы включения ОУ: инвертирующая, неинвертирующая, дифференциальная. Параметры усилительных каскадов на ОУ при различных схемах включения. Согласование ОУ с нагрузкой по току и напряжению.

 

Тематика лабораторных занятий

Лабораторное занятие № 1. «Изучение амплитудной характеристики усилителя переменного тока».

Лабораторное занятие № 2. «Изучение амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик усилителей переменного тока».

Лабораторное занятие № 3. «Исследование неинвертирующего усилителя на основе операционного усилителя».

Лабораторное занятие № 4. «Исследование инвертирующего усилителя на основе операционного усилителя».

 

Тематический план тематического модуля № 1

«Принципы построения и функционирования усилительных звеньев и

устройств»

  № те-мы

Название темы

Всего часов

Ау-дит.

В том числе

Самостояте-льная работа

Лекции

Семинары

Лабораторные работы

Практи-ческие

занятия

Контрольн раб.

1

Параметры и характеристики аналоговых электронных устройств

5

1

1

-

-

-

-

4

2

Принципы построения и функционирования усилительных устройств, использование обратных связей

11

5

1

-

4

-

-

6

3

Базовые схемные конфигурации аналоговых интегральных схем

6

1

1

-

-

-

-

5

4

Операционные усилители

13

5

1

-

4

-

-

8

 

Итого:

35

12

4

-

8

-

-

23


Перечень контрольных вопросов по тематическому модулю № 1

  1. Назначение аналоговых электронных устройств, их виды и принципы построения.

  2. Характеристики и параметры аналоговых электронных устройств.

  3. Линейные искажения сигналов в АЭУ и их виды.

  4. Нелинейные свойства активных элементов АЭУ. Нелинейные искажения сигнала в АЭУ, коэффициент гармоник.

  5. Виды обратных связей в АЭУ. Петля обратной связи и ее параметры.

  6. Влияние обратной связи на коэффициент усиления усилителя.

  7. Влияние ООС на входное и выходное сопротивления усилителя.

  8. Влияние ООС на нелинейные искажения сигналов.

  9. Влияние ООС на АЧХ и ФЧХ усилителя.

  10. Проблема устойчивости усилителей, охваченных ООС. Критерий устойчивости Найквиста.

  11. Резисторные усилительные каскады со смещением фиксированным током базы и напряжением база-эмиттер.

  12. Усилительный каскад по схеме с ОЭ и эмиттерной стабилизацией. Принцип действия схемы эмиттерной стабилизации рабочей точки.

  13. Цепи смещения транзисторов с температурной компенсацией.

  14. Усилительный каскад по схеме с ОЭ. Эквивалентная схема и основные параметры каскада для области средних частот рабочего диапазона.

  15. Резисторные каскады на полевых МДП транзисторах со встроенным и индуцированным каналами по схеме с ОИ.

  16. Резисторные каскады на полевых транзисторах с управляемым р-переходом по схеме с ОИ.

  17. Резисторный усилитель по схеме с общим коллектором (эмиттерный повторитель).

  18. Резисторный усилитель по схеме с общей базой (повторитель тока).

  19. Анализ частотных характеристик резистивного усилителя с использованием его схемы замещения в области нижних частот.

  20. Анализ частотных характеристик резисторного усилителя с использованием его схемы замещения в области верхних частот.

  21. Виды межкаскадных связей в многокаскадных усилителях.

  22. Усилители постоянного тока. Особенности задания режима работы транзисторов в усилителях.

  23. Дифференциальный усилитель на транзисторах. Особенности построения и принцип работы.

  24. Дифференциальный усилитель на транзисторах. Симметричная и несимметричная схемы подачи сигнала. Основные параметры усилителя.

  25. Дрейф нуля в усилителях постоянного тока. Использование дифференциального усилителя для уменьшения дрейфа нуля.

  26. Составные транзисторы. Пара Дарлингтона. Каскодная схема.

  27. Режимы работы транзисторов в усилительных каскадах А, В, АВ.

  28. Двухтактный бестрансформаторный каскад. Требования, предъявляемые к оконечным каскадам

  29. Динамические характеристики транзисторных усилительных каскадов (выходные, входные).

  30. Генераторы стабильного тока и их использование в интегральных усилителях.

Рекомендуемая литература

         Основная:

  1. Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств. - М.: Горячая линия - Телеком. - 2004 г., 319 с.

  2. Каплан Д.Практические основы аналоговых и цифровых схем / Д. Каплан, К. Уайт; пер. с англ. А. А. Кузьмичевой ; под ред. А. А. Лапина. - М.: Техносфера, 2006. - 174 с.

Дополнительная:

  1. Мишин, Г. Т.Современная аналоговая микроэлектроника. Теория и практика. - М. : Радиотехника, 2007. - 208 с.

  2. Першин В.Г. Основы радиоэлектроники и схемотехники. - Ростов-на-Дону: Феникс. - 2006 г.

  3. Крекрафт Д., Джерджли С. Аналоговая электроника, схемотехника, системы обработки сигналов. - М.: Техносфера. - 2005 г.

  4. Игумнов Д.В., Костюнина Г.П. Основы полупроводниковой электроники. - М.: Горячая линия - Телеком. - 2005 г.

  5. Опадчий Ю. Ф. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс). - М: Горячая линия - Телеком, 2002 г.

  6. Щука А.А. Электроника. Учебное пособие для вузов - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург. - 2005 г.


Материально-техническое обеспечение тематического модуля

  1. Лабораторные стенды.

  2. Электроизмерительное оборудование.

  3. Персональные компьютеры.

  4. Мультимедийная техника и презентации лекций.

 

2.5. Тематический модуль № 2

«Схемотехнические и функциональные особенности аналоговых

электронных устройств, построенных на основе усилителей»

Цель изучения тематического модуля: формирование у слушателей знаний назначения, устройства, принципов функционирования интегральных операционных усилителей и аналоговых устройств на их основе, умений построения, анализа и расчета схем устройств.

Задачи изучения тематического модуля:

1) рассмотрение принципов построения и функционирования устройств, выполняющих математические операции с аналоговыми сигналами;

2) изучение устройств частотной фильтрации, сравнения аналоговых сигналов;

3) изучение принципов расширения диапазона рабочих частот АЭУ.

4) освоение методик расчета схем АЭУ.

Требования к знаниям и умениям по тематическому модулю.

Изучение тематического модуля должно формировать следующие профессиональные компетенции:

знания:

- принципов построения и работы устройств линейного и нелинейного преобразования сигналов на основе ОУ;

- методов повышения качества преобразования сигналов в АЭУ;

умения:

- построения и расчета схем, выбора элементной базы современных устройств преобразования, фильтрации, сравнения аналоговых сигналов;

- оценки основных параметров АЭУ.

 

Тематика лекций с перечнем основных вопросов

Лекции № 1,2. «Устройства линейного и нелинейного функционального преобразования сигналов на основе усилителей»

Схемы суммирования и вычитания аналоговых сигналов.

Устройства интегрирования сигналов. Погрешности реального интегратора и пути их уменьшения.

Дифференциатор сигналов на основе ОУ и его АЧХ. Ограничения, связанные с высокочастотным спадом АЧХ ОУ и неустойчивостью усилителя.

Схемотехннка ОУ с логарифмической и показательной передаточными функциями. Параметры, характеризующие точность логарифмического и показательного преобразования сигналов.

Частотные активные RC-фильтры на основе ОУ. Звенья первого и второго порядка фильтров нижних и верхних частот. Каскадная реализация фильтров на базе звеньев первого и второго порядков. Аппроксимация АЧХ фильтров.

Компараторы сигналов. Схемы компараторов на операционных усилителях. Пути повышения быстродействия. Компараторы с положительной обратной связью. Специализированные микросхемы компараторов, их схемотехнические особенности и использование.

Лекция № 3. «Повышение устойчивости операционных усилителей, включенных с обратной связью. Особенности построения устройств широкополосного усиления»

Проблема устойчивости ОУ, работающих с глубокой отрицательной обратной связью. Оценка устойчивости ОУ, критерий устойчивости Боде. Методы частотной коррекции повышения устойчивости ОУ: простая запаздывающая коррекция, коррекция шунтированием RC-цепью.

Понятие широкополосного усилителя. Методы низкочастотной и высокочастотной коррекции для расширения полосы пропускания усилителей.

Широкополосные усилители на основе ОУ. Методы улучшения динамических параметров ОУ.

 

Тематика лабораторных занятий

Лабораторное занятие № 1. «Исследование активных RC-фильтров верхних частот».

Лабораторное занятие № 2. «Исследование компараторов напряжения».

Тематический план тематического модуля № 2

«Схемотехнические и функциональные особенности аналоговых электронных устройств, построенных на основе усилителей»

  № те-мы

Название темы

Всего часов

Ау-дит.

В том числе

Самостояте-льная работа

Установ.лекции

Итогов. лекции

Лабораторные работы

Практи-ческие

занятия

Контрольн раб.

1.

Устройства линейного и нелинейного функционального преобразования сигналов на основе усилителей

16

6

2

-

4

-

-

10

2.

Повышение устойчивости операционных усилителей, включенных с обратной связью

4

1

-

1

-

-

-

3

3.

Особенности построения устройств широкополосного усиления

5

1

-

1

-

-

-

4

 

Итого:

25

8

2

2

4

-

-

17

Перечень контрольных вопросов по тематическому модулю № 2

  1. Операционные усилители. Требования к усилителям, структура и каскады усилителя.

  2. Основные параметры и характеристики операционного усилителя.

  3. Сдвиг нуля ОУ, его причины. Схемы компенсации сдвига нуля ОУ.

  4. Инвертирующий усилитель с малым выходным сопротивлением на ОУ. Коэффициент усиления инвертирующего усилителя.

  5. Инвертирующий усилитель с большим выходным сопротивлением (преобразователь напряжение - ток).

  6. Неинвертирующий усилитель с малым выходным сопротивлением.

Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя.

  1. Усилитель разности напряжений на ОУ.

  2. Инвертирующий сумматор на ОУ. Неинвертирующий сумматор.

  3. Интегратор на ОУ. Погрешность реального интегратора и пути ее уменьшения.

  4. Дифференциатор на ОУ. Повышение устойчивости устройства.

  5. Устройство логарифмирования на операционном усилителе.

  6. Устройство антилогарифмирования на операционном усилителе.

  7. Активные ФНЧ первого и второго порядка на инвертирующем усилителе.

  8. Активные ФНЧ первого и второго порядка на неинвертирующем усилителе.

  9. Аппроксимация АЧХ активных фильтров. Порядок построения фильтров с использованием аппроксимирующих функций.

  10. Компараторы напряжений. Компаратор положительных напряжений.

  11. Компаратор разнополярных напряжений.

  12. Компараторы с положительной обратной связью. Триггер Шмитта.

  13. Современные интегральные компараторы, их назначение и технические показатели.

  14. Особенности схемотехники современных интегральных компараторов. Пути повышения быстродействия.

  15. Проблема устойчивости ОУ, включенного с глубокой ООС. Частотный критерий Боде оценки устойчивости усилителей с обратной связью.

  16. Методы частотной коррекции повышения устойчивости операционного усилителя с ОС.

  17. Собственные помехи АЭУ. Параметры, характеризующие шумовые свойства АЭУ.

  18. Способы уменьшения уровня шумов усилителей.

  19. Влияние внешних источников помех на работу АЭУ. Использование дифференциальных входов АЭУ для снижения синфазных помех.

  20. Понятие широкополосного усилителя. Низкочастотная коррекция с помощью RC-цепи частотных характеристик резисторного усилителя для расширения полосы пропускания в области нижних частот.

  21. Эмиттерная высокочастотная коррекции, индуктивная коррекция для расширения полосы пропускания усилителей.

  22. Особенности построения широкополосных усилителей на основе ОУ.

  23. Улучшение динамических параметров ОУ. Компенсация входной емкости ОУ.

 

Рекомендуемая литература

         Основная:

  1. Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств. - М.: Горячая линия - Телеком. - 2004 г., 319 с.

  2. Каплан Д.Практические основы аналоговых и цифровых схем / Д. Каплан, К. Уайт; пер. с англ. А. А. Кузьмичевой; под ред. А. А. Лапина. - М.: Техносфера, 2006. - 174 с.

Дополнительная:

1.Мишин, Г. Т.   Современная аналоговая микроэлектроника. Теория и практика. - М. : Радиотехника, 2007. - 208 с.

  1. Першин В.Г. Основы радиоэлектроники и схемотехники. - Ростов-на-Дону: Феникс. - 2006 г.

  2. Крекрафт Д., Джерджли С. Аналоговая электроника, схемотехника, системы обработки сигналов. - М.: Техносфера. - 2005 г.

  3. Игумнов Д.В., Костюнина Г.П. Основы полупроводниковой электроники. - М.: Горячая линия - Телеком. - 2005 г.

  4. Опадчий Ю. Ф. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс). - М: Горячая линия - Телеком, 2002 г.

  5. Щука А.А. Электроника. Учебное пособие для вузов - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург. - 2005 г.

Материально-техническое обеспечение тематического модуля

  1. Лабораторные стенды.

  2. Электроизмерительное оборудование.

  3. Персональные компьютеры.

  4. Мультимедийная техника и презентации лекций.

 

2.6. Контрольный модуль

Вопросы к модулю выходного контроля

  1. Назначение аналоговых электронных устройств, их виды и принципы построения.

  2. Характеристики и параметры аналоговых электронных устройств.

  3. Линейные искажения сигналов в АЭУ и их виды, параметры, характеризующие линейные искажения.

  4. Нелинейные свойства активных элементов АЭУ. Нелинейные искажения сигнала в АЭУ, коэффициент гармоник.

  5. Виды обратных связей в АЭУ. Петля обратной связи и ее параметры.

  6. Влияние обратной связи на коэффициент усиления усилителя.

  7. Влияние ООС на входное и выходное сопротивления усилителя.

  8. Влияние ООС на нелинейные искажения сигналов.

  9. Влияние ООС на АЧХ и ФЧХ усилителя.

  10. Резисторные усилительные каскады со смещением фиксированным током базы и напряжением база-эмиттер.

  11. Усилительный каскад по схеме с ОЭ и эмиттерной стабилизацией. Принцип действия схемы эмиттерной стабилизации рабочей точки.

  12. Цепи смещения транзисторов с температурной компенсацией.

  13. Усилительный каскад по схеме с ОЭ. Эквивалентная схема и основные параметры каскада для области средних частот рабочего диапазона.

  14. Резисторные каскады на полевых МДП транзисторах со встроенным и индуцированным каналами по схеме с ОИ.

  15. Резисторные каскады на полевых транзисторах с управляемым р-переходом по схеме с ОИ.

  16. Резисторный усилитель по схеме с общим коллектором (эмиттерный повторитель).

  17. Резисторный усилитель по схеме с общей базой (повторитель тока).

  18. Анализ частотных характеристик резистивного усилителя с использованием его схемы замещения в области нижних частот.

  19. Анализ частотных характеристик резисторного усилителя с использованием его схемы замещения в области верхних частот.

  20. Виды межкаскадных связей в многокаскадных усилителях.

  21. Усилители постоянного тока. Особенности задания режима работы транзисторов в усилителях.

  22. Дифференциальный усилитель на транзисторах. Особенности построения и принцип работы.

  23. Дифференциальный усилитель на транзисторах. Симметричная и несимметричная схемы подачи сигнала. Основные параметры усилителя.

  24. Дрейф нуля в усилителях постоянного тока. Использование дифференциального усилителя для уменьшения дрейфа нуля.

  25. Составные транзисторы. Пара Дарлингтона. Каскодная схема.

  26. Режимы работы транзисторов в усилительных каскадах А, В, АВ.

  27. Требования, предъявляемые к оконечным каскадам. Двухтактный бестрансформаторный каскад.

  28. Генераторы стабильного тока и их использование в интегральных усилителях.

  29. Операционные усилители. Требования к усилителям, структура и каскады усилителя.

  30. Основные параметры и характеристики операционного усилителя.

  31. Сдвиг нуля ОУ, его причины. Схемы компенсации сдвига нуля ОУ.

  32. Инвертирующий усилитель с малым выходным сопротивлением на ОУ. Коэффициент усиления инвертирующего усилителя.

  33. Инвертирующий усилитель с большим выходным сопротивлением (преобразователь напряжение - ток).

  34. Неинвертирующий усилитель с малым выходным сопротивлением.

Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя.

  1. Усилитель разности напряжений на ОУ.

  2. Инвертирующий сумматор на ОУ. Неинвертирующий сумматор.

  3. Интегратор на ОУ. Погрешность реального интегратора.

  4. Дифференциатор на ОУ. Повышение устойчивости устройства.

  5. Устройство логарифмирования на операционном усилителе.

  6. Устройство антилогарифмирования на операционном усилителе.

  7. Идея создания активных RC-фильтров. Виды частотных фильтров и их АЧХ. Основные параметры фильтров.

  8. Каскадная реализация фильтров на базе звеньев первого и второго порядка.

  9. Схемы звеньев активных RC-фильтров НЧ первого порядка и их передаточные функции.

  10. Схемы звеньев активных RC-фильтров ВЧ первого порядка и их передаточные функции.

  11. Звенья второго порядка активных RC-фильтров НЧ на неинвертирующем усилителе.

  12. Звенья второго порядка активных RC-фильтров НЧ на инвертирующем усилителе.

  13. Аппроксимация АЧХ активных фильтров. Порядок построения фильтров с использованием аппроксимирующих функций.

  14. Назначение компараторов. Компаратор положительных напряжений.

  15. Компаратор разнополярных напряжений.

  16. Компараторы с положительной обратной связью. Триггер Шмитта.

  17. Современные интегральные компараторы, их назначение и технические показатели.

  18. Особенности схемотехники современных интегральных компараторов. Пути повышения быстродействия.

  19. Проблема устойчивости ОУ, включенного с глубокой ООС. Частотный критерий Боде оценки устойчивости усилителей с обратной связью.

  20. Методы частотной коррекции повышения устойчивости операционного усилителя с ОС.

  21. Собственные помехи АЭУ. Параметры, характеризующие шумовые свойства АЭУ.

  22. Влияние внешних источников помех на работу АЭУ. Использование дифференциальных входов АЭУ для снижения синфазных помех.

  23. Понятие широкополосного усилителя. Низкочастотная коррекция с помощью RC-цепи частотных характеристик резисторного усилителя для расширения полосы пропускания в области нижних частот.

  24. Эмиттерная высокочастотная коррекции, индуктивная коррекция для расширения полосы пропускания усилителей.

  25. Особенности построения широкополосных усилителей на основе ОУ.

  26. Улучшение динамических параметров ОУ. Компенсация входной емкости ОУ.

Перечень вопросов для контроля остаточных знаний

  1. Назначение аналоговых электронных устройств, их виды и принципы построения.

  2. Характеристики и параметры аналоговых электронных устройств.

  3. Линейные искажения сигналов в АЭУ и их виды.

  4. Нелинейные свойства активных элементов АЭУ. Нелинейные искажения сигнала в АЭУ, коэффициент гармоник.

  5. Виды обратных связей в АЭУ. Петля обратной связи и ее параметры.

  6. Влияние обратной связи на коэффициент усиления усилителя.

  7. Влияние ООС на нелинейные искажения сигналов.

  8. Резисторные усилительные каскады со смещением фиксированным током базы и напряжением база-эмиттер.

  9. Усилительный каскад по схеме с ОЭ и эмиттерной стабилизацией. Принцип действия схемы эмиттерной стабилизации рабочей точки.

  10. Резисторные каскады на полевых транзисторах с управляемым р-переходом по схеме с ОИ.

  11. Резисторный усилитель по схеме с общим коллектором (эмиттерный повторитель).

  12. Резисторный усилитель по схеме с общей базой (повторитель тока).

  13. Виды межкаскадных связей в многокаскадных усилителях.

  14. Усилители постоянного тока. Особенности задания режима работы транзисторов в усилителях.

  15. Дифференциальный усилитель на транзисторах. Особенности построения и принцип работы.

  16. Дрейф нуля в усилителях постоянного тока. Использование дифференциального усилителя для уменьшения дрейфа нуля.

  17. Режимы работы транзисторов в усилительных каскадах А, В, АВ.

  18. Требования, предъявляемые к оконечным каскадам. Двухтактный бестрансформаторный каскад.

  19. Операционные усилители. Требования к усилителям, структура и каскады усилителя.

  20. Основные параметры и характеристики операционного усилителя.

  21. Сдвиг нуля ОУ, его причины. Схемы компенсации сдвига нуля ОУ.

  22. Инвертирующий усилитель с малым выходным сопротивлением на ОУ. Коэффициент усиления инвертирующего усилителя.

  23. Неинвертирующий усилитель с малым выходным сопротивлением. Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя.

  24. Усилитель разности напряжений на ОУ.

  25. Инвертирующий сумматор на ОУ. Неинвертирующий сумматор.

  26. Интегратор на ОУ. Погрешность реального интегратора и пути ее уменьшения.

  27. Дифференциатор на ОУ. Повышение устойчивости устройства.

  28. Устройство логарифмирования на операционном усилителе.

  29. Устройство антилогарифмирования на операционном усилителе.

  30. Активные RC-фильтры нижних частот и верхних частот первого и порядка.

  31. Активные RC-фильтры нижних частот второго порядка на неинвертирующем усилителе.

  32. Активные RC-фильтры нижних частот второго порядка на инвертирующем усилителе.

  33. Компараторы напряжений. Компаратор положительных напряжений.

  34. Компараторы с положительной обратной связью. Триггер Шмитта.

  35. Особенности схемотехники современных интегральных компараторов. Время переключения компараторов.

  36. Проблема устойчивости ОУ, включенного с глубокой ООС. Частотный критерий Боде оценки устойчивости усилителей с обратной связью.

  37. Собственные помехи АЭУ. 38. Влияние внешних источников помех на работу АЭУ. Использование дифференциальных входов АЭУ для снижения синфазных помех.

  38. Понятие широкополосного усилителя. Низкочастотная коррекция с помощью RC-цепи частотных характеристик резисторного усилителя для расширения полосы пропускания в области нижних частот.

  39. Широкополосные усилители на основе ОУ. Способы улучшения динамических параметров ОУ.

  1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

3.1. Рекомендуемая литература

         Основная:

  1. Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств. - М.: Горячая линия - Телеком. - 2004 г., 319 с.

  2. Каплан Д. Практические основы аналоговых и цифровых схем / Д. Каплан, К. Уайт; пер. с англ. А. А. Кузьмичевой ; под ред. А. А. Лапина. - М.: Техносфера, 2006. - 174 с.

Дополнительная:

1.Мишин, Г. Т. Современная аналоговая микроэлектроника. Теория и практика. - М. : Радиотехника, 2007. - 208 с.

  1. Першин В.Г. Основы радиоэлектроники и схемотехники. - Ростов-на-Дону: Феникс. - 2006 г.

  2. Крекрафт Д., Джерджли С. Аналоговая электроника, схемотехника, системы обработки сигналов. - М.: Техносфера. - 2005 г.

  3. Игумнов Д.В., Костюнина Г.П. Основы полупроводниковой электроники. - М.: Горячая линия - Телеком. - 2005 г.

  4. Опадчий Ю. Ф. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс). - М: Горячая линия - Телеком, 2002 г.

  5. Щука А.А. Электроника. Учебное пособие для вузов - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург. - 2005 г.

 

3.2. Материально-техническое обеспечение изучения дисциплины

Для обеспечения учебного процесса по дисциплине «Схемотехника аналоговых электронных устройств» используются:

- лабораторные стенды;

- электроизмерительное оборудование;

- персональные компьютеры;

- мультимедийная техника и презентации лекций.

 

  1. Цели и задачи курсового проекта. Задания на курсовые проекты

Целью курсового проекта является:

  - закрепление и углубление теоретических знаний слушателей по курсу «Схемотехника аналоговых электронных устройств»;

  - получение практических навыков проектирования аналоговых электронных устройств;

  - развитие умения работать со справочной и технической литературой.

Задачи курсового проекта заключаются в построении и расчете электрической принципиальной схемы усилителя с заданными техническими показателями.

Защита курсового проекта происходит на заседании комиссии (руководитель и два преподавателя кафедры). Слушатель докладывает результаты курсового проекта, отвечает на вопросы и замечания. На основании заключения комиссии выставляется дифференцированный зачет. Проект сдается на поверку руководителю не позднее, чем за 3 дня до защиты,  и допускается к защите только при наличии положительной оценки.

В задании на курсовой проект указаны следующие параметры усилителя:

номинальная выходная мощность усилителя РН,  Вт;

сопротивление нагрузки Rн,  Ом;

 

диапазон рабочих частот: нижняя граничная частота fн,  Гц;

верхняя граничная частота fв,  кГц;

 

коэффициент частотных искажений

на нижней (Мн) и верхней (Мв) граничных частотах для всех

вариантов: Мн  =  Мв ≤ 3 дБ;

 

внутреннее сопротивление источника сигнала Rс , кОм,

амплитуда ЭДС источника сигнала Ес , мВ

или

входное сопротивление усилителя Rвх,  кОм,

амплитуда номинального входного напряжения Uвх. m, мВ;

 

напряжение источника питания Еп , В

(для некоторых вариантов не задано, т.е. выбирается

слушателем самостоятельно);

 

интервал рабочих температур:

минимальная температура Тмин = -300 С,

максимальная температура Тмакс  = +500 С.

 

Варианты заданий на курсовые проекты

ва-

риа-нта

Рн, Вт

Rн,

Ом

Диап. рабоч. частот

Еc, мВ

Rc, кОм

Rвх, кОм

Uвх m, мВ

Еп ,

В

fр, Гц

fв, кГц

1

22

10

50

4

-

-

160

150

36

2

2

7

120

15

180

60

-

-

6

3

30

6

20

5

-

-

180

130

не задано

4

5,6

8

60

10

90

50

-

-

12

5

38

10

300

15

-

-

1600

150

не задано

6

18

12

60

4

-

-

1800

160

48

7

1,5

3

150

6

100

45

-

-

не задано

8

28

5

60

1,5

-

-

200

220

36

9

10,5

12

160

5

-

-

2000

140

не задано

10

16

8,5

200

3

-

-

1000

160

36

11

40

8

60

5

-

-

150

300

не задано

12

6

8

300

6

-

-

1500

120

9

13

70

4

60

4

-

-

160

220

не задано

14

12

6

60

5

160

30

-

-

12

15

15,5

8,5

50

3

120

50

-

-

не задано

16

32

9

300

5

-

-

1200

200

не задано

17

15

10

60

5

-

-

1600

180

не задано

18

6,2

5,5

150

4

150

40

-

-

12

19

29

6

100

5,5

-

-

180

200

24

20

42

5

300

8

-

-

1800

150

не задано

21

36

7,5

60

10

-

-

1200

140

48

22

8,5

5

350

15

160

55

-

-

не задано

23

17

10

150

10

400

50

-

-

24

24

48

6

350

5

-

-

1300

160

не задано

25

10

10

60

6

500

60

-

-

32

26

50

7,5

300

10

-

-

200

350

не задано

27

25

12

300

6

-

-

1800

150

не задано

28

4,8

4

120

4

180

50

-

-

18

29

13

9

150

5

350

40

-

-

9

30

60

3

300

15

-

-

160

150

не задано

 

  1. Методические рекомендации по выполнению и

оформлению курсового проекта

5.1. Порядок выполнения проекта

Выполнение курсового проекта слушатель должен начинать с изучения методических указаний, изучения теоретического материала и анализа задания.

Процесс выполнения состоит из следующих этапов:

  - построение схемы усилителя;

  -  электрический покаскадный расчет усилителя;

  -  оформление пояснительной записки;

  -  выполнение графической части работы.

5.2. Содержание пояснительной записки и графической части

Пояснительная записка должна быть написана на одной стороне листа формата А4 и иметь объем 25 - 30 страниц текста. Она должна включать:

  -  титульный лист;

  -  содержание;

  - задание;

  -  введение;

  -  построение схемы электрической принципиальной;

  -  электрический расчет схемы;

  -  заключение;

  -  список литературы;

  -  приложения.

         Страницы пояснительной записки нумеруются (справа вверху). Титульный лист – 1 страница (номер на титульном листе не проставляется).

Образец оформления титульного листа приведен в приложении 1.

При написании текста пояснительной записки следует соблюдать размеры полей: левое — 30 мм; правое — 15 мм; верхнее — 25 мм; нижнее — 25 мм.

В содержании приводится перечень разделов, подразделов и пунктов пояснительной записки с указанием страниц, на которых размещается начало материалов разделов, подразделов и пунктов, имеющих название.

Во введении следует кратко охарактеризовать функциональные и схемотехнические особенности усилителя, а также проблемы, возникающие при разработке усилителя с заданными параметрами и возможные пути их решения (например, проблемы обеспечения входного сопротивления, согласования выходного сопротивления и сопротивления нагрузки, обеспечения стабильной работы усилителя в заданном интервале температур и т.д.).

Построение схемы электрической принципиальной и электрический расчет схемы – основные части курсового проекта.

Текст, содержащий описание построения схемы и электрического расчета разбивается на разделы. Каждый раздел начинается с новой страницы и обозначается арабской цифрой. Раздел должен быть разбит на подразделы и, при необходимости, пункты, имеющие название и обозначаемые арабскими цифрами. Наименование разделов, подразделов и пунктов должны быть отражены в содержании.

Иллюстрации располагаются в тексте после ссылки на них или в приложениях. Каждое приложение начинается с новой страницы и нумеруется.

Графики статических и динамических вольтамперных характеристик транзисторов, используемые для расчетов, выполняются на миллиметровой бумаге и располагаются в приложении, имеют подписи как рисунки.

В заключении следует дать общую характеристику проделанной работы, провести сравнение полученных значений технических показателей усилителя с требуемыми по заданию. Дать оценку полученным результатам и указать возможные пути их улучшения.

Список литературы должен содержать опубликованные литературные источники, которые использовались для выполнения курсовой работы, в том числе справочную литературу. Источники нумеруются в списке в соответствии с порядком упоминания их в тексте.

Графическая часть проекта включает схему электрическую принципиальную устройства с перечнем элементов. Чертеж выполняется в карандаше на чертежной бумаге формата А3 в соответствии с требованиями действующих ГОСТов и ЕСКД.

Требования к оформлению текстовых документов и иллюстраций и требования к оформлению схемы изложены в приложениях 2  настоящего пособия.

5.3. Рекомендации по построению схемы электрической принципиальной

С целью построения примерной принципиальной электрической схемы усилителя, отвечающей требованиям технического задания, проводится предварительный расчет.

Предварительный расчет включает в себя:

  - анализ технического задания;

  - построение структурной схемы усилителя;

  - выбор принципиальной электрической схемы оконечного каскада и режима работы его транзисторов;

  - выбор транзисторов оконечного каскада;

  - выбор принципиальных электрических схем каскадов предварительного усиления и их усилительных элементов (транзисторов, микросхем);

  -  определение числа каскадов усиления;

  - составление ориентировочной принципиальной электрической схемы;

  - распределение заданных частотных искажений по цепям и каскадам усилителя.

Оконечный каскад (ОК) должен быть выполнен на транзисторах. При выборе схемы оконечного каскада учитывается назначение усилителя, требуемая мощность PН, сопротивление нагрузки RН, тип источника питания.

При малой мощности усилителя применяется, как правило, однотактный оконечный каскад. Оконечные каскады усилителей мощностью более 0.1 - 0.2 Вт выполняются обычно по двухтактной схеме, обеспечивающей возможность работы транзисторов в режиме В или близком к нему АВ с высоким коэффициентом полезного действия (КПД).

В настоящее время наибольшее распространение получили бестрансформаторные усилители. Эти усилители проще трансформаторных в конструктивном отношении. В них отсутствуют частотные и нелинейные искажения, а также потери мощности сигнала, обусловленные работой трансформатора, снижается масса и габариты усилителя. Однако в таких схемах не всегда удается согласовать выходное сопротивление усилителя с заданным сопротивлением нагрузки. Трансформаторные схемы, в отличие от бестрансформаторных, позволяют практически любую нагрузку преобразовать в оптимальную для данного усилительного каскада и поэтому в некоторых случаях оказываются предпочтительнее.

Бестрансформаторная схема является предпочтительней. Однако, если напряжение питания задано и бестрансформаторная схема не позволяет получить в нагрузке необходимую мощность при заданном напряжении источника питания Eп, целесообразно применить трансформаторную схему ОК.

При заданном Еп следует проверить возможность получения необходимой мощности в нагрузке. Так для бестрансформаторного двухтактного оконечного каскада амплитуда  выходного напряжения

Uвых m связана с Еп:

                                       Uвых m = Еп/2 - Uнач,                                      (1)

где Uнач - начальное (или остаточное) напряжение на транзисторе. На этапе предварительного расчета следует взять Uнач = (0,5 ¸ 1) В. Тогда на заданной нагрузке может быть получена мощность:

Если полученная по оценкам Pвых меньше требуемого по заданию значения, т.е. Рвых < Рн, следует использовать трансформаторную схему оконечного каскада.

Например, требуется получить мощность Рн=1,5 Вт на сопротивлении Rн = 10 Ом при напряжении питания Еn=9 В. Выполним оценку Рвых в соответствии с (2):

 Вт,

т.е. Рвых < Рн, следовательно, при заданном напряжении питания не удается получить требуемую мощность в нагрузке. Целесообразно использовать трансформаторную схему оконечного каскада.

Возможные варианты бестрансформаторных схем оконечных каскадов показаны на рис. 1. и 2.  При значительной выходной мощности усилителя (более 3 – 4 Вт) применяются схемы на составных транзисторах, как, например, схемы на рис. 2.

Рис. 1. Принципиальные электрические схемы двухтактных бестрансформаторных ОК на комплементарной паре транзисторов и с резисторными предоконечными каскадами:

а) схема без вольтодобавки;

б) схема с вольтодобавкой.

Рис. 2. Принципиальные электрические схемы двухтактных бестрансформаторных ОК на составных транзисторах с резисторным предоконечным каскадом:

а) схема с дополнительной искусственной симметрией;

б) схема на комплементарных парах транзисторов.

Двухтактные трансформаторные каскады могут быть выполнены на одинаковых транзисторах (рис. 3), а также на комплементарных парах транзисторов (рис. 4).

 

 

Рис. 3. Принципиальные электрические схемы двухтактных трансформаторных оконечных каскадов на одинаковых транзисторах:

а) схемы включения транзистора с общим эмиттером;

б) схема включения транзистора с общим коллектором.

 

Рис. 4. Принципиальные электрические схемы двухтактных трансформаторных каскадов на комплементарных парах транзисторов:

а) с одним источником питания; б) с двумя источниками питания.

В двухтактных бестрансформаторных схемах транзистор обычно включают с общим коллектором (стоком) для получения невысокого выходного сопротивления, которое хорошо согласуется с обычно невысоким сопротивлением нагрузки. Однако такая схема не дает усиления по напряжению. В трансформаторных схемах чаще применяется включение с общим эмиттером, поскольку согласование выходного сопротивления транзистора в каскаде и нагрузки осуществляется с помощью трансформатора.

Для стабилизации режима по постоянному току каскадов, работающих в режиме А, как правило, используют эмиттерную стабилизацию. В каскадах, работающих в режиме В, обычно осуществляют термостабилизацию (или параметрическую стабилизацию), путем включения в их входные цепи термочувствительных элементов —  диодов, терморезисторов (например, диод VD1 в схемах на рис. 1, 2, 4).

Оконечный транзистор (транзисторы) выбирают по допустимой мощности рассеяния на коллекторе Рк доп  при наивысшей рабочей температуре. Кроме того, транзисторы должны удовлетворять определенным требованиям по максимально допустимым значениям коллекторного тока Iк доп и напряжения между выходными электродами транзистора Uкэ доп (или Uбэ доп в схеме с общей базой).

 При работе транзистора в режиме А должно выполняться условие:

Рк доп ³ (2,5 ¸ 3,5) Р~    

(3)

где Р~ — колебательная (полезная) мощность, снимаемая с одного транзистора.

При работе в режиме В и близком к нему АВ (угол отсечки коллекторного тока q = (90 ¸ 100)0):

Рк доп  ³  (0,28 ¸ 0,48) Р~        

(4)

 В случае бестрансформаторных схем однотактной в режиме А и  двухтактной в режиме В (АВ):

Р~ = РН,

(5)

 Для трансформаторной однотактной схемы в режиме А и трансформаторой двухтактной в режиме В (АВ): 

Р~ = РН / hт,

(6)

 где hт — КПД трансформатора, который выбирают из таблицы 1.

Таблица 1

Рн, Вт

0,1 - 1

1 - 10

10 - 100

hт

0,7 - 0,8

0,8 - 0,85

0,85 - 0,93

 Для двухтактной трансформаторной схемы в режиме А:

Р~ = Рн / 2hт,

(7)

 Кроме того, для транзистора двухтактного бестрансформаторного выходного каскада в режиме В (АВ) должны выполняться условия:

Iк.доп ³ (1,2 ¸ 1,3) Iвых m,

(8)

 

                                   Uкэ.доп ³ 1,1 Еп,

(9)

 где Iк. доп и Uкэ.доп - соответственно требуемые максимально допустимые значения тока входного электрода транзистора и напряжения между выходными электродами;

Iвых m –- максимальная амплитуда выходного тока каскада (Iвых m = ), Еп  – напряжение источника питания каскада. Если Еп не задано, то его выбирают из условия:

Е п  ³ 2 (Uвых m + Uнач),                                           (10)  

 где   Uвых m — максимальная амплитуда выходного  напряжения каскада      (Uвых m=), Uнач — начальное (или остаточное)  напряжение на транзисторе, определяемое по выходной статической вольт-амперной характеристике, соответствующей Iвых m. Как указывалось выше, на этапе предварительного расчета следует приблизительно взять Uнач = (0,5 ¸ 1) В.

В случае трансформаторной схемы для оценки необходимого значения Iк доп выбираемого транзистора также используют выражение (8), но максимальную амплитуду выходного тока транзистора Iвых m определяют либо из формулы (11а) для режима А, либо из (11б) для режима В (АВ):

Iвых m (для режима А),

 

 

    (11а)

здесь hА – КПД каскада а режиме А. Для включения с общей базой hА » 0,5. Для включения с общим эмиттером и общим коллектором hА зависит от напряжения питания: hА » 0,45 ¸ 0,48 для Еп ³ 20  В, hА » 0,35 ¸ 0,45 для  Еп » 3 ¸ 20 В; hА » 0,25 ¸ 0,35 для Еп » 1,5 ¸ 3 В.

Iвых m (для режима В).

 

        (11б)

В (11а) и (11б) Uкэ0  - напряжение питания, подводимое к выходным электродам транзистора, выбирается как

                                                       Uкэ0  ≈ (0,3  ¸ 0,4) Uкэ.доп.                       (11 в)

 Кроме того, при выборе транзистора следует учитывать предельную частоту по коэффициенту усиления тока fh21. Должно выполняться условие:

                                                         fh21 ³ (2 ¸ 4) fв,

                            (12)

 где fв — верхняя граничная частота рабочего диапазона усиления. Следует обратить внимание, для какой схемы включения транзистора приведена в справочнике предельная частота, т.к. для схемы с общим эмиттером ее значение меньше, чем для схемы с общей базой:

              fh21Э=,

где h21б и h21э – соответственно коэффициенты усиления тока транзистора при включении с общей базой и общим эмиттером.

Выбор схемы предоконечного каскада проводят с учетом схемы и режима работы оконечного каскада.

В однотактных усилителях, работающих в режиме А, в качестве предоконечного обычно используют резисторный каскад, нагрузкой которого является входная цепь выходного транзистора.

Для двухтактных выходных каскадов на транзисторах одного типа проводимости в качестве предоконечного применяют фазоинверсные каскады.

Если оконечный каскад — двухтактный, выполненный на комплементарной паре транзисторов или на составных транзисторах c дополнительной симметрией, то в качестве предоконечного каскада целесообразно использовать однотактный резисторный каскад. При этом связь между каскадами обычно делают непосредственной (рис. 1, 2, 4). Если мощности однотактного предоконечного каскада недостаточно для “раскачки”  выходных транзисторов, то предоконечный каскад может быть выполнен по двухтактной схеме.

Для выбора транзистора предоконечного каскада необходимо знать параметры оконечного каскада: требуемые амплитуду входного тока Iвх.ок, входного напряжения Uвх.ок, входную мощность Pвх.ок. На этапе предварительного расчета эти параметры могут быть найдены приближенно. Например, для двухтактной бестрансформаторной схемы (см. рис. 1):

                                                Iвх m ок » Iвых m / h21Эмин;

                                                Uвх m ок » Uвых m;

                                                 Pвх m ок = 1/2 Iвх m ок Uвх m ок,                          (13)

где h21Эмин – минимальный коэффициент усиления тока используемого транзистора для включения с общим эмиттером.

Далее  на этапе предварительного расчета определяют общее число каскадов предварительного усиления. Для этого находят общий коэффициент усиления мощности всего усилителя kр:

Кp = 2 P~Rвх / Uвх.н m2,   

                    (14 а)

где Uвх.н m и Rвх — соответственно амплитуда номинального входного напряжения и входное сопротивление усилителя. Кроме того оценивают необходимый коэффициент усиления напряжения.

                                                        .                                         (14 б)

Затем приближенно оценивают коэффициенты усиления мощности оконечного Кр.ок и предоконечного Кp.п  каскадов по следующим формулам.

Для оконечного каскада

 ( при включении с общей базой);

(15)


( при включении с общим эмиттером),

 (16)


Кр.ок » 0,9h21эминhт  (при включении с общим коллектором),

(17)

где Uкб0 и Uкэ0 – выбранные напряжения питания цепи коллектор-база и коллектор-эмиттер; Uвх.m.ок – амплитуда напряжения выходного сигнала оконечного каскада, определяемая по входной характеристике транзистора для найденного ранее значения амплитуды входного тока. Для бестрансформаторной схемы следует положить в формулах hт = 1.

Для каскадов предварительного усиления:

в случае резисторного инверсного каскада с разделенной нагрузкой

Кр » h21эмин;

(18)

 в случае резисторного каскада

Кр » 0,3 (h21эмин)2 (с общим эмиттером);

(19)


Кр » 0,7 h21эмин (с общим коллектром).

(20)


Коэффициент усиления каскадов предварительного усиления kр.пр, которые еще требуется построить, находят по формуле:

К р пр = Кр / Кр.ок  Кp.п

(21)

 

 

Зная Кр.пр, и с учетом необходимого коэффициента усиления напряжения k выбирают недостающие каскады предварительного усиления. При этом необходимо помнить, что каскад, в котором транзистор включен с общим коллектором, не дает усиления по напряжению.

В связи с тем, что диапазон рабочих температур усилителя (Т0макс0мин) задан достаточно широким, во всех каскадах должна осуществляться стабилизация рабочего режима транзисторов.

Для устранения паразитной межкаскадной связи по переменному току через общий источник питания в цепь питания необходимо включить развязывающие RC-фильтры. Возможны варианты схем межкаскадного и внутрикаскадного включения фильтров.

Следует обратить внимание на выбор схемы входного каскада (первого из каскадов предварительного усиления). При необходимости обеспечения большого входного сопротивления усилителя входной каскад целесообразно выполнять по схеме включения транзистора с общим коллектором (эмиттерный повторитель). Входное сопротивление эмиттерного повторителя составляет обычно десятки кОм. Большее входное сопротивление дает включение двух транзисторов по схеме с общим коллектором. Однако применять сложные схемы для получения большого входного сопротивления нет смысла, т.к. этого можно достичь с помощью простейших схем на полевых транзисторах или путем использования операционного усилителя.

Каскады предварительного усиления можно выполнить на аналоговых интегральных микросхемах, в частности, на операционных усилителях.

Использование операционного усилителя позволяет при сравнительно простой схеме получить высокие технические показатели усилителя мощности.

На этапе предварительного расчета выбор схемы оконечного каскада и его транзисторов для такого усилителя осуществляют описанным выше способом. При этом для питания удобно использовать двухполярный источник, что упрощает схему питания операционного усилителя, а также устраняет необходимость использования разделительного конденсатора между оконечным каскадом и нагрузкой.

Выбор ОУ  производят, руководствуясь следующими основными критериями:

  -  ОУ должен обеспечить необходимые напряжение и ток  на входе следующего за ним каскада, т.е. максимально максимальное выходное напряжение Uвых.макс и максимальный выходной ток Iвых.макс  ОУ должны быть не меньше максимальных значений амплитуд входного тока и входного напряжения следующего каскада:

                                    Iвых.макс    ≥ 1,1 ∙ Iвх m след.,

                                    Uвых.макс  ≥ 1,1 ∙ Uвх m след.                                                 (22)

Uвх m след - максимальная амплитуда напряжения на входе следующего  каскада;  Iвх.m след - максимальная амплитуда напряжения на входе следующего  каскада. В справочнике зачастую указывается минимальное сопротивление нагрузки ОУ Rмин, при этом справедливо: Iвых.макс    = Uвых.макс  / Rмин );

          -  максимальная скорость нарастания выходного напряжения ОУ Vмакс.ОУ  должна быть:

                                  Vмакс ³ 2p fв Uвх m след × 10-6  (В/мкс),                         (23)

где fв — верхняя граничная частота усилителя (по заданию).

         - коэффициент усиления дифференциального входного напряжения ОУ Кд  должен быть не меньше требуемого для рассматриваемого каскада предварительного усиления:

                                                         Кд  ³ 1,1 ∙ Кпр.                                       (24)

                Для выбранного ОУ кроме Uвых.макс, Iвых.макс, Vмакс,  Кд  должны быть указаны: напряжение питания Еп , входное сопротивление для дифференциального сигнала Rвх.д, fгр- верхняя граничная частота, ток потребления  Iпот .

         После выбора ОУ необходимо привести его условное графическое обозначение с указанием назначения и номеров всех выводов, нарисовать схему включения ОУ, согласно справочнику, со всеми дополнительными элементами (если есть), например, балансировочное сопротивление, элементы, обеспечивающие коррекцию АЧХ и др.

При построении усилителя мощности с использованием ОУ, как правило, весь усилитель охватывают цепью общей отрицательной обратной связи. Это позволяет уменьшить коэффициент гармоник, а также обеспечить стабильность рабочего режима усилительных элементов и параметров усилителя.

На рис. 5 показана одна из простых схем усилителя мощности с использованием ОУ. 

 Рис. 5. Пример использования ОУ в качестве каскада предварительного усиления усилителя мощности (неинвертирующее включение ОУ).

После того, как составлена принципиальная электрическая схема всего усилителя, необходимо распределить допущенные на усилитель частотные искажения на нижней рабочей частоте (Mн) по отдельным цепям, вносящим эти искажения. Для этого следует воспользоваться таблицей 2.

Таблица 2

Наименование цепей каскадов

Мн, дБ

Выходной или предварительный трансформатор

1 ¸ 1,5

Цепочка эмиттерной стабилизации СэRэ

0,3 ¸ 1

Цепочка связи CR на входе, выходе, между каскадами

0,2 ¸ 0,6


5.4. Рекомендации по выполнению электрического расчета усилителя

На этапе электрического расчета усилителя подробно рассчитывают параметры каждого из каскадов. Расчет выполняется покаскадно в направлении от выхода усилителя ко входу, т.е. сначала рассчитывают оконечный каскад, затем предоконечный и другие каскады предварительного усиления.

При расчете каждого каскада обязательно приводятся исходные данные для расчета и указываются параметры, которые будут определяться, а также приводится принципиальная электрическая схема каскада и, при необходимости, эквивалентная схема.

Статические и динамические характеристики транзисторов, используемые при выполнении расчетов, приводятся в приложении, а в тексте описания расчета на них даются ссылки.

Расчет параметров каскада должен сопровождаться краткими пояснениями. Например, “Вычислим величину сопротивления R1”.

Для основных формул, используемых при расчетах, должны быть указаны литературные источники, из которых взяты формулы. Ссылка на номер источника дается в квадратных скобках.

Результаты вычислений следует округлять до второго знака после запятой.

При определении номиналов элементов устройства  (сопротивлений резисторов, емкостей конденсаторов и т.п.) необходимо выбирать ближайшие к полученным при расчетах  значения по ГОСТам, для чего следует воспользоваться справочниками. В дальнейших расчетах нужно использовать именно эти, выбранные по ГОСТам, значения номиналов. Для резисторов должна быть также указана величина номинальной мощности рассеяния. На принципиальной электрической схеме резисторы должны обозначаться в  соответствии с величиной этой мощности (см. условные графические обозначения для резисторов в таб. 1 приложения 3).

Расчет оконечного каскада включает определение:

  - режима работы транзисторов по постоянному току (выбор рабочей точки);

  - амплитуд выходного тока и выходного напряжения;

  - амплитуд тока и напряжения входного сигнала;

  - входной мощности, входного сопротивления;

  - коэффициентов усиления тока, напряжения и мощности;

  - номиналов элементов цепей смещения и стабилизации;

  - номиналов разделительных и блокировочных конденсаторов (если они есть).

К  расчету оконечного каскада относится также определение электрических параметров выходного трансформатора (коэффициента трансформации n, числа витков первичной ώ1 и вторичной ώ2 обмоток) для трансформаторной схемы оконечного каскада.

Поскольку оконечный каскад работает при большом уровне входного и выходного сигналов, расчет его производят графически с использованием динамических характеристик каскада.

Порядок расчета двухтактного бестрансформаторного оконечного каскада рассмотрен в приложении.

Расчет двухтактного трансформаторного каскада несколько отличается от расчета бестрансформаторного каскада.

Напряжение питания Uкэ0 и максимальное значение коллекторного тока в случае трансформаторного каскада выбирают в соответствии с формулами (9) – (11).

Сопротивление нагрузки транзистора одного плеча , вносимое в половину первичной обмотки выходного трансформатора, принимается равным его оптимальной величине:

Далее расчет аналогичен расчету бестрансформаторного каскада.где w1 и w2 – соответственно число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора.Здесь максимальное значение амплитуды тока на выходе транзистора Iвых.макс и напряжение питания, подводимое к выходным электродам Uкэ0, находят по формулам (11а - 11в). Требуемый коэффициент трансформации для одного плеча

После оконечного каскада рассчитывается предоконечный. В том случае, если предоконечный каскад работает при большом уровне сигнала, его следует считать мощным и рассчитывать графически, как и оконечный. Мощным его следует считать, если размах напряжения сигнала на выходных электродах транзистора более чем на 10% превышает напряжение в точке покоя.

При малом уровне сигнала предоконечный каскад рассчитывают аналитически с использованием h-параметров транзисторов как каскад предварительного усиления.

 С целью уменьшения нелинейных искажений в усилителе обычно используют отрицательную обратную связь (ООС). При этом коэффициента гармоник kг уменьшается в несколько раз:

kг.ос, = kг / F

 

 где kг и kг.ос — соответственно коэффициенты гармоник усилителя без ООС и с обратной связью, а F=1+kb, где k — коэффициент усиления усилителя без обратной связи, b — коэффициент передачи обратной связи.

Цепью общей ООС могут быть охвачены несколько каскадов (например, оконечный и предоконечный) или даже все каскады усилителя.

В усилителях звуковых сигналов в качестве общей ООС зачастую применяют ООС по напряжению, которая стабилизирует выходное напряжение и уменьшает его искажения.

На рис. 6 показаны схемы выходных цепей усилителей при использовании обратной связи по напряжению.

 Рис. 6. Схемы выходной цепи с обратной связью по напряжению (а) — бестрансформаторного усилителя; (б) и (в) — трансформаторного

 Способ введения ООС определяется, прежде всего, внутренним сопротивлением источника сигнала. При использовании низкоомных источников сигнала (сопротивление источника сигнала на 1-2 порядка меньше входного сопротивления усилителя) целесообразно применять последовательное введение ООС, а при использовании высокоомных источников — параллельное. При последовательном введении ООС F мало зависит от параметров усилителя и источника сигнала, тогда как при параллельном введении ООС изменение входной проводимости усилителя gвх и внутренней проводимости источника сигнала существенно изменяет величину F.

 При последовательном способе введения частотнонезависимой ООС по напряжению цепь ООС обычно представляет собой делитель  (Rос1, Rос2), включенный параллельно сопротивлению нагрузки того каскада, от которого ответвляется цепь ОС (обычно оконечного). Напряжение обратной связи Uос, образуемое на сопротивлении делителя, вводится в эмиттерную цепь входного каскада (рис. 7).

Цепь параллельной ОС по напряжению, как правило, представляет собой резистор, включенный между выходным и входным зажимами усилителя, находящимися под напряжением относительно общего провода, два других зажима соединены между собой и с общим проводом (рис. 8).

 Рис. 7. Схема последовательного введения ООС

 Рис. 8. Схема параллельного введения ООС

 Для получения отрицательного знака обратной связи необходимо, чтобы результирующий угол сдвига фаз по петле ОС на средних частотах рабочего диапазона был равен p (kbeip = -kb). Поэтому число поворотов фазы на p должно быть нечетным.

Как известно, каскад с общим эмиттером инвертирует фазу напряжения сигнала, а каскады с общей базой и общим коллектором не инвертируют. Однако следует иметь в виду, что при последовательном введении ООС каскад, работающий в цепи усиления с общим эмиттером, в петле ОС работает по схеме с общей базой (см. рис. 7), а каскад с общей базой в петле ОС оказывается включенным с общим эмиттером. Каскад с общим коллектором, по существу, не входит в петлю ОС, т.к. напряжение ООС подается в выходную цепь каскада.

При последовательной ООС (рис. 7) цепь ОС и параметры усилителя с ОС рассчитывают следующим образом.

Оптимальная величина сопротивления делителя (Rос1 - Rос2 = Rдел.опт) находится из условия:

Rдел.опт =  PнRн  /  Pдел,

(29)

 где допустимая величина относительных потерь в делителе выбирается (например, Pдел/Pн=0.125).

Затем находят уточненное значение коэффициента усиления усилителя, определенное с учетом влияние входа цепи ОС:

К¢ = КRдел.опт  / (Rдел.опт+Rн).

(30)

 Соответствующее уточненное значение коэффициента передачи цепи ОС, необходимое для реализации требуемой глубины ОС F (F найдено по формуле F = kг / kг.ос):

b¢ =  (F-1) / К¢.

(32)

 С другой стороны

b = R¢ос2 / (Rос1 + R¢ос2),

где R¢ос2=Rос2 вх/Rос2+R¢вх,

причем R¢вх — полное входное сопротивление усилителя в точке подключения к нему выхода цепи ОС. Оно равно

                                           R¢вх = Rист + Rвх.об,

(33)

 где Rист — внутреннее сопротивление источника сигнала или выходное сопротивление предшествующего каскада, Rвх.об — входное сопротивление транзистора, включенного по схеме с общей базой. Тогда

ос2 = b¢ (Rос1+R¢ос2) = b ¢Rдел.опт,

(34)

 

Rос2 = (R¢ос2 вх ) / (R¢вх - R¢ос2),

(35)

 

Rос1 = Rдел.опт - R¢ос2.

 

(36)

 Эквивалентный коэффициент усиления усилителя с рассчитанной ОС:

К¢ос = К¢ / (1 + К¢b¢).

(37)

 Входное сопротивление усилителя, охваченного последовательной обратной связью по напряжению, рассчитывают по формуле:

Rвх.ос » Rвх (1 + К¢b¢) + Rос2,

(38)

 где Rвх — входное сопротивление усилителя без ОС, а выходное сопротивление находят как   

Rвых.о с= 1 / gвых.ос,

(39 а)


gвых.о с= gвых (1+К¢х.хb¢)+gвх.д,

(39 б)

 где gвх.д » 1 / (Rос1+Rос2), а К¢х.х = (gн + gвых + gвх.д) k¢ / gвых.

Каскады предварительного усиления работают при малом уровне сигнала, поэтому их рассчитывают аналитически с использованием h-параметров транзисторов. Методики расчетов резисторных каскадов на биполярных транзисторах для разных схем включения транзисторов описаны в литературе. Пример расчетов каскада на полевом транзисторе приведен Приложении 3 настоящего пособия.

Рассмотрим расчет каскадов предварительного усиления на ОУ (рис. 9 и рис. 10). При оценке и выборе величины сопротивлений резисторов, задающих коэффициент усиления полезны следующие рекомендации.

В случае инвертирующей схемы (рис. 9)необходимо выбрать сначала R1, поскольку от него сильно зависит входное сопротивление. Следует положить  R1 ≈ Rвх (Rвх - заданное входное сопротивление; если задано сопротивление источника сигнала Rс , то R1 ≈ Rвх  ≥ Rс ).

Учитывая, что Кос ≈ Rос / R1, затем находят Rос:

                                                        Rос ≈ К R1                                              (40) 

При этом следует учитывать ограничение на величину Rос в связи с возможностью возникновения на высокой частоте паразитной емкости, т.е. 

                                           Rос ≤ ,                                   (41)

где Спар=0.1 ¸ 0.5 пФ — паразитная емкость резисторов; fмакс — наибольшая частота, на которой усилитель сохраняет свои свойства. (fмакс»(2¸4)fв).

Входное сопротивление каскада находят по формуле

                      Rвх.ос = Rвх.ос.ОУ = R1+RосRвх.д / (Rос + КдRвх.д),

                  (42)


где Кд — коэффициент усиления ОУ, не охваченного обратной связью; Rвх.д — дифференциальное входное сопротивление ОУ.

         R2 определяют как 

                                         R2 = R1 R.ос /( R1 + Rос).                                        (43)

Рис. 9. Усилительный каскад на ОУ (инвертирующая схема).

Для неинвертирующей схемы (рис. 10) входное сопротивление будет определять резистор R2, который включают параллельно прямому входу. Поэтому сопротивление R1 можно взять небольшим (единицы, десятки Ом).

Учитывая соотношение Кос » 1 + Rос/R1, находят Rос:

                                         Rос = (Кос - 1) R1.                                           (44)

При этом проверяют условие (41).

Рис. 10. Усилительный каскад на ОУ (неинвертирующая схема).

Входное сопротивление ОУ с учетом обратной связи:

                           Rвх.ос ОУ = Rвх.д [1 + КдR1 / (R1+Rос)]                           (45)

Входное сопротивление каскада:

                             Rвх.ос = R2 Rвх.ос.ОУ /( R2 + Rвх.ос.ОУ)                          (46)                  

Если ОУ и следующие за ним каскады охвачены цепью общей ООС (см. рис. 5), то при пользовании формулами (42, 45) в качестве Кд следует брать общий коэффициент усиления по напряжению ОУ и следующих каскадов.

В схемах на рис. 9 и рис. 10 показаны цепи питания ОУ. Стабилитроны  VD1 b VD2 используются для стабилизации напряжения питания, подаваемого на ОУ. Напряжение пробоя стабилитронов должно соответствовать напряжению питания ОУ.

Резисторы  R3 и R4 используются для уменьшения напряжения питания, подводимого от общего источника питания многокаскадного усилителя к ОУ. Сопротивления R3 и R4 находят как

                        R3 = R4 = (Еп - Еп.ОУ) / Iпот.ОУ.                                       (47)

Еп.ОУ  и Iпот.ОУ - соответственно напряжение питания и ток потребления микросхемы.

В приведенных схемах используется двухполярное питание.

 

5.5. Литература для выполнения курсового проекта

         Основная:

  1. Волович Г.И. и др. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. - М.:   ДОДЭКА, 2007. - 528 с.

  2. Бойко В., Гуржий А., Жуйков В. Схемотехника электронных систем. Аналоговые и импульсные устройства: Учебник- СПб: БХВ -Петербург, 2004 г. - 488 с.

  3. Сиренький И. В., Рябинин В. В., Голощапов С. Н. Электронная техника. 2005. - 416 с.

  4. Эннс В.И., Кобзев Ю.М. Проектирование аналоговых КМОП-микросхем. Краткий справочник разработчика. - М.: Горячая линия - Телеком, 2005.- 260 с.

 

Дополнительная:

  1. Д. Ленк и др. 500 практических схем на популярных ИС: Пер. с англ.: [Справочное пособие]. – М.: ДМК, 2001.– 440 с.

  2. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники: Учеб. пособие для вузов. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000. – 488 с.

  3. Интегральные микросхемы: Справочник. Операционные усилители.– М.: Физико-математическая лит-ра: Наука. Т. 1, 1999.– 240 с.

  4. Операционные усилители: Справочник. – М.: Патриот, 1998. – 192с.

  5. М. Кауфман, А. Сидман. Практическое руководство по расчетам схем в электронике: Справочник. В 2-ч. Т.1: Пер. с англ./ под ред. Ф.Н. Покровского.- М.: Энергоатомиздат, 1998.

      6. Ф.Дж. Пейтон, В. Волош. Аналоговая электроника на операционных усилителях – М.: БИНОМ, 1994.

7. Атаев Д.И., Болотников В.А. Аналоговые интегральные микросхемы для бытовой радиоаппаратуры: справочник. -М.: МЭИ, ТОО «Позитив», 1998 - 240 с.8. Интегральные микросхемы: Микросхемы для линейных источников питания и их применение. Изд. 2-е, испр. и доп.- М.: ДОДЭКА, 1998.- 400 с. 9. Нефедов А.В. Зарубежные аналоговые микросхемы и их аналоги. Справочник-каталог. В восьми томах. - М.: РадиоСофт, 1999.- 610 с.10. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги. Справочник. Т.1. -М: РадиоСофт, 1999 - 512 с. 11. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги. Справочник. Т.2. - М: РадиоСофт, 1999 - 640 с. 12.  Петухов В. М. Взаимозаменяемые транзисторы. Справочник. - М.: РадиоСофт, 2007.

  1. Зарубежные микросхемы, транзисторы, тиристоры, диоды. Справочник/ Корякин-черняк С.Л. . - М.: Наука и Техника, 2005. - 610 с.

  2. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справ./Н. Н. Акимов, Е. П. Ващуков, В. А. Прохоренко, Ю. П. Ходоренок - Мн.: Беларусь, 1998.- 591 с.

  3. Элементы схем бытовой радиоаппаратуры. Конденсаторы. Резисторы. Справочник./ Аксенов А., Нефедов. - М.: Радио и связь. - 1998. - 596 с.

 

Приложение 2

Правила оформления текстовых документов и иллюстраций

Текстовые документы оформляют в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105, ГОСТ 7.32.

Текст выполняется на одной стороне листа белой бумаги формата А4 (210´297 мм) рукописным способом (почерк четкий, высота букв не менее 2,5 мм, чернилами или пастой черного или синего цвета), либо машинописным способом через полтора межстрочных интервала (шрифт четкий, высота букв не менее 2,5 мм). При рукописном способе рекомендуется использовать «Зебру №3».

Текст пояснительной записки при необходимости разбивают на разделы, подразделы и пункты.

Наименования разделов или подразделов записывают в виде заголовка с абзацем (отступ — 5 позиций или 15-17мм), строчными буквами, кроме первой прописной. Переносы слов в заголовках не допускаются. Точку в конце заголовка не ставят. Если заголовок состоит из двух предложений, то их разделяют точкой. Подчеркивание заголовков не допускается. Расстояние между заголовками разделов и подразделов должно быть не менее 10 мм, а между заголовком и текстом — не менее 16 мм.

Каждый раздел следует начинать с нового листа. Разделы должны иметь порядковую нумерацию в пределах всего текста и обозначаться арабскими цифрами с точкой в конце.

Подразделы нумеруются арабскими цифрами в пределах каждого раздела. Номер подраздела состоит из номера раздела и пораздела, разделенных точкой и с точкой в конце, например «2.1.».

Пункты нумеруются в пределах подразделов аналогичным образом. Между заголовком раздела и первым подразделом или пунктом не должно быть ненумерованного текста.

Содержащиеся в тексте пункта или подпункта перечисления требований, указаний, положений, обозначаются арабскими цифрами со скобкой, например, «1)».

Каждый пункт, подпункт и перечисления записываются с абзаца.

Допускается применять сокращения специфических понятий, при этом разъяснение дается при первом упоминании, например, «отрицательная обратная связь (ООС)». В дальнейшем в тексте пишется ООС.  Не допускается сокращения слов в основном заголовке и наименовании разделов.

Небольшие формулы допускается размещать по тексту, а основные (для решения которых нужно вычислить одну или несколько промежуточных) — следует выделить из текста свободными строками сверху и снизу.

Основные формулы, если их более одной, а также формулы, на которые должны быть ссылки, нумеруют арабскими цифрами в пределах раздела. Номер формулы проставляют с правой стороны листа (он граничит с неочерченными полями) на уровне формулы в круглых скобках. Ссылки на формулы дают, например, следующим образом: «… в соответствии с формулой (1.2)» или «… в формуле (1.2)».

Формулы с решением вписывают в следующем порядке. Сначала пишут формулу символами, затем ставят знак равенства, подставляют числовые значения всех величин, снова ставят знак равенства, записывают результат и единицы измерения. Единица измерений пишется через интервал около значения величины  и в скобки не заключается, например, «30 В».

Пояснения значений символов и числовых коэффициентов, встречающихся в тексте впервые, следует приводить непосредственно под формулой в той последовательности, в которой они даны в формуле. Значение каждого символа и числового коэффициента следует приводить непосредственно под формулой в той последовательности, в которой они даны в формуле, каждый символ и коэффициент приводят с новой строки. Первую строку пояснений начинают со слова «где» с маленькой буквы без двоеточия после него. При этом записывают символ и через тире делают пояснение, в конце которого после запятой проставляют единицу измерений. Строки пояснений разделяют точкой с запятой. После последней строки ставят точку.

Иллюстрации (графики, схемы, таблицы) выполняют тушью, чернилами или пастой на белой бумаге, на которой пишут текст, либо кальке, либо миллиметровой бумаге (в последнем случае обязательно прикрепляют на лист).

Иллюстрации (кроме таблиц) обозначают символом «Рисунок» и нумеруют арабскими цифрами в пределах раздела, за исключением иллюстраций, приведенных в приложениях. Номер иллюстрации состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстраций, разделенных точкой, например, «Рисунок 1.2».

Иллюстрации должны иметь наименование и, при необходимости, пояснительные данные (подрисуночный текст). Наименование помещают над иллюстрацей, поясняющие данные — под ней. Номер иллюстрации располагают ниже поясняющих данных. Ссылки на иллюстрации дают по типу «(рис. 1.2)» — если рисунок расположен не далеко от текста, или «(см. рис. 1.2)» — при ссылке на ранее упомянутые иллюстрации.

 

Приложение 3

Правила выполнения схемы электрической принципиальной

Правила выполнения структурных, функциональных, принципиальных и других типов электрических схем устанавливает ГОСТ 2.701 -  84 и ГОСТ 2.702 - 84.

Условные графические обозначения элементов на электрической принципиальной схеме изображают в размерах, установленных в стандартах на условные графические обозначения (см. таблицу 1 ниже). Линии связи выполняют толщиной от 0.2 до 1.0 мм в зависимости от форматов схемы и размеров графических обозначений. Рекомендуемая толщина линий для формата А4 от 0.3 до 0.4 мм. Обрывы линий связи должны заканчиваться стрелками. Около стрелок указывают места подключения и (или) необходимые характеристики цепей, например, полярность, потенциал.

На принципиальной схеме каждому элементу (устройству) присваивают позиционное порядковое буквенно-цифровое обозначение в соответствии с требованиями ГОСТ 2.710. Для построения обозначений применяют прописные буквы латинского алфавита и арабские цифры, например, С1, R2 и т.д. Это обозначение является обязательным. Для уточнения вида элемента допускается применять двубуквенное обозначение. Буквенные коды указаны ниже:

 

C

— конденсаторы;

D

— схема интегральная, микросборка;

DA

— схема интегральная аналоговая;

G

— генераторы, источники питания;

GB

— батарея;

L

— катушки;

R

— резисторы;

RK

— терморезисторы;

RP

— потенциометр;

S

— коммутационные устройства в измерительных цепях и т.д;

— выключатель или переключатель;

T

— трансформаторы, автотрансформаторы;

VD

— диод, стабилитрон;

VL

— прибор электровакуумный;

VT

— транзистор;

VS

— тиристор.

 

Позиционные обозначения проставляются рядом с условными графическими обозначениями элементов или справа над ними. Нумерация графических обозначений ведется от входа схемы к выходу.

Условные графические обозначения элементов, которые наиболее часто встречаются в схемах УНЧ приведена в таблице 1. Размеры, кроме указанных в таблице, стандартами не оговариваются.

Все сведения об элементах, входящих  в состав изделия и изображенных на схеме, записывают в перечень элементов, который помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа.

В первом случае перечень оформляют в виде таблицы, заполняемой сверху вниз по форме, как правило, над основной надписью на расстоянии не менее 12 мм от нее.

Во втором случае перечень элементов оформляют на формате А4 с присвоением шифра, состоящего из буквы П (перечень) и кода схемы, к которой относится перечень, например: ПЭЗ — перечень элементов к принципиальной электрической схеме.

В графах перечня указывают следующие данные:

в графе «Поз.обозначение» — позиционное обозначение элемента, устройства или функциональной группы;

в графе «Наименовании» — наименование элемента (устройства) в соответствии с документом, на основании которого этот элемент (устройство) применен, а также обозначение этого документа (основной конструкторский документ: ГОСТ, ТУ);

в графе «Примечание» — технические данные элемента, не содержащиеся в его наименовании (при необходимости).

Элементы записывают в перечень группами в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений. В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные позиционные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров. Элементы одного типа с одинаковыми электрическими параметрами, имеющие по схеме последовательные порядковые номера, допускается записывать в перечень в одну строку. В этом случае в графу «Поз.обозначение» вписывают только позиционные обозначения с наименьшим и наибольшим порядковыми номерами, например: R3, R4, C8, …, C12 а в графу “Кол.” — общее количество таких элементов.

Позиционные обозначения элементов, параметры которых подбирают при регулировании, отмечают на схеме и в перечне звездочкой (например, R1*), на поле схемы помещают запись: «Подбирают при регулировании». В перечне указывают наименование и параметр элемента, близкого к расчетному.

 

Уважаемый студент, данная работа поможет Вам быстрее усвоить учебный материал, и станет хорошей основой для выполнения Ваших заданий.

А если тема Вашей работы полностью соответствует вышеуказанной, не стоит сомневаться, Вы останетесь довольны выбором.

Если же у Вас остаются некоторые сомнения, Вы в любое время можете связаться с нами, и мы постараемся их развеять: представим скриншот любой страницы, отчет об уникальности, информацию о количестве заявок на приобретение работы и ответим на любые интересующие Вас вопросы.

Пожалуйста, обратите внимание, работа будет Вам предоставлена в формате Word, где отображены все формулы и приведены полные расчеты.