Курсовая работа по дисциплине: Схемотехника аналоговых электронных устройств

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций

им. проф. М. А. Бонч-Бруевича»

Курсовая работа по дисциплине:

“ Схемотехника аналоговых электронных устройств”

Проектирование усилителя- фотоприёмника ВОСПИ

Выполнила: Сафиуллина А.С.

Группа Р-02

Проверил:

проф. Алексеев А.Г.

Санкт-Петербург

2012г

Оглавление

1.Содержание задания курсового проектирования.. 3

1.1.Требования к проектируемому устройству.. 3

1.2.Проектное задание.. 3

Техническое задание.. 4

2. Описание принципиальной схемы.. 6

3.Расчет элементов схемы по постоянному току.. 7

3.1 Предварительный расчет резисторов по постоянному току.. 8

3.1.1 Предварительный расчет резисторов диода V1.. 8

3.1.2 Предварительный расчет по постоянному току каскада на полевом транзисторе V2.. 10

3.1.3 Расчет по постоянному току каскадов на биполярных транзисторах V3, V4. 13

3.1.4 Расчёт по постоянному току в схеме на ОУ.. 15

3.1.5 Проверка расчета по постоянному току с помощью компьютера.. 16

4. Расчет по сигналу.. 18

5.Функции сопротивления передачи.. 22

Список литературы... 25

Содержание задания курсового проектирования

1.1.Требования к проектируемому устройству

Содержанием курсового проекта является проектирование широкополосного RC-усилителя, источником сигнала которого является генератор тока. Подобные усилители находят широкое применение помимо оптической связи в видеоаппаратуре, а также в блоках управления радио- и видеотехникой. Особенность проектирования заключается в том, что по ряду показателей – стабильности коэффициента усиления, динамическому диапазону входных сигналов и полосы пропускания, к усилителям предъявляются достаточно высокие требования.

Проектное задание

Задание на курсовой проект представляет собой технические условия, по которым надлежит спроектировать устройство, работающее в режиме малого сигнала. В задании указаны следующие данные:

-тип полевого транзистора,

-тип биполярного транзистора,

-тип операционного усилителя,

-напряжение источника питания E₀,

-сопротивление внешней нагрузки R_2Н,

-нижняя рабочая частота fн ,

-верхняя рабочая частота fв

-выходное напряжение U₂.

Техническое задание

Вариант технического задания выбирается по последним трем цифрам зачетной книжки. Номер моей зачетной книжки – 000425, следовательно, номер варианта 425.

Первая цифра определяет классификационный индекс полевого транзистора КП 307 и его параметры. В соответствии с вариантом выбираю:

Табл.1

№	Параметр	Нач. ток стока I_{с нач}	Крутизна макс. S_max	Напряжение отсечки U_отс.
Единицы измерения	мА	мА/В	В
	КП 307Е			-2.5

Напряжение затвор-исток принимается U_зи = -1В. Входная ёмкость C_зи=5пФ, проходная ёмкость С_зс=1.5 пФ.

Вторая цифра определяет тип и параметры биполярного транзистора:

Табл.2

№	Тип транзистора	P_к	U_кэ_max	I_к_max	h_21max	h_21min	f_T	C_к	τ_к
мВт	В	мА			МГц	пФ	пс
	КТ316В

Третья цифра (табл. 3) определяет величину напряжения источника питания E₀ (Рис.1), величину действующего значения выходного напряжения U_2Н и полосу пропускания fн и fв .

Табл.3

№	Источник питания Е₀	Выходное напряжение U_2н	Нижняя частота fн	Верхняя частота fв
В	В	кГц	МГц

Тип микросхемы AD1 операционного усилителя (ОУ) определяется чётным или нечётным значением третьей цифры (табл.4). Получаем:

Табл.4

	тип ОУ	Частота единичного усиления f₁	Коэффициент усиления ОУ
чётная	OPA622	250 МГц	80 дБ

Конденсаторы С1-С8 выбираются равными 1…5 мкФ.

Ток источника сигнала I_m₁=1мкА. Сопротивление внешней нагрузки R_2Н=3кОм.

Описание принципиальной схемы

Источником сигнала является ток фотодиода – V1. Даже когда свет падает на фотодиод V1, его внутреннее сопротивление при фототоке Im1=1мкА остаётся… Рис.1 Принципиальная схема усилителя.

Расчет элементов схемы по постоянному току

Расчет элементов необходимо начать с обеспечения режимов работы фотодиода и транзисторов по постоянному току. Схема усилителя по постоянному току… Рис.2 Схема транзисторной части усилителя по постоянному току.

Предварительный расчет резисторов по постоянному току

Предварительный расчет резисторов диода V1

Параметры фотодиода V1-ФДК-227: рабочее напряжение Uраб. = 10В, темновой ток Iтем. = 0,1 мкА, амплитуда фототока Im1 = 1 мкА. Принципиальная схема цепей питания фотодиода V1 и его типовая вольт-амперная… Сопротивление фотодиода по постоянному току в этой точке с координатами (I1, Uак) определяется по формуле: