Коммерциялық  емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕІ

Электроника кафедрасы

Есептык-графикалық жұмыс №1,2

 

                                   Микроэлектроника пәні бойынша 
 
 
 
 
 

 
 

Орындаған: _________________

              

Тобы: БВТк-09-2 

Қабылдаған:________________

 
 
 
 
 
 
 

Алматы 2011

№1 есеп

      Шығыстық  кернеуі турлауландырылған сызықтық қоректендіру көзінің электрлік  сұлбасын есептеу.

      Сызықтық  қорек көзінің кірістік параметрлері: тораптың номинал кернеуі                          U_С = 220  B; тораптың жиілігі f_Н = 50 Гц; тораптың фазалар саны m₁ = 1; қорек көзінің шығыстық номинал кернеуі U_Н = 6 B; торап кернеуінің рауалы ауытқуы: +αU=10%,                       -αU=10% ; жүктеменің минимал тогы  I_{Н МИН.} = 0.25 А; жүктеменің максимал тогы                           I_{Н МАХ}  = 6.0 А; жүктеме кернеудің толықсу коэффициенті К_П = 1 % -ден артық емес; шығыстық кернеудің тұрлаусыздығы K_U=DU_Н/U_Н = 10%. 

Шешуі:

 
1сурет. Бір фазалы сызықтық  қоректендіру көзіің құрылымдық сұлбасы

2 .сурет. Бір  фазалы сызықтық қоректендіру  көзіің сұлбасы. 

     1. Кедергінің параметрлерін анықтау:

1.1 Жүктеменің кедергісін анықтау:  

R_н = U_н/I_н.мах;                       

1.2  Жүктеменің пайдаланатын максималды қуаты:

Р_н.мах = U_нI_h._max                                   

     2.Кіріс кернеуінің бөлінуін анықтау: 

2.1 Торап кернеуінің рауалы ауытқуы минималды мәннен 10% айырмашылық болғандықтан. Максималды кіріс кернеу: 

    
 
 
 

2.2 Минималды кіріс кернеуі:  

 

     3. Сстабилизатордың типі мен параметрлерін анықтау: 

     3.1 Анықтама кітапшасынан тандап  алынған стабилизатор LM317T(TO-220).

     3.2 Электрлік сипаттамалары:

     Шығыс ток,

Максималды кіріс кернеуі,

Жұмыс істеу  температура аралығы:  

3.3 Басқа да электрлік сипаттамалары « кестеде берілген. 

     4.1 кестеден кернеу толықсуының өшу коэффициентін аламыз:  f=120 Гц ке 60 дБ сәйкес. Стабилизация коэффициентін анықтаймыз Кст.

     U_Н = 6 B кернеуін стабилизациямен қамтамасыз ету үшін, стабилизатордың кіріс және шығыс кернеулерінің айырмашылығы   болуы керек.Стабилизаторда кернеу тарқауын төмендету үшін кіріс пен шығыс кернеулерінің айымашылығын  3В тең деп аламыз.

     Жүктемедегі кердін толықсу коэффициентін К_П = 1.0%. Стабилизатордың кірісіндегі максималды амплитудалық толықсуды 3 В тең. Осыған сәйкес стабилизатордың шығысындағы толықсу коэффициенті:

      

       Алынған коэффициент мәні берілгеннен бірнеше есе кіші болғандықтан шартты қанағаттандырады.

     Кернеудің қалыпты стабилизациялау мәніне U_Н = 5 B сәйкес минималды кіріс кернеуі: 
 
 
 

     5. Сұлбаның қосылу үлгісі: 

 

3 сурет. LM317T стабилизатор сұлбаның қосылу үлгісі. 

     5. С2 – керамикалық конденсатор жоғарғы жиілікті бөгеттерді өшіру үшін, С3 – белгілі электролитті реттеу үшін қажет.

      

5.2  R1 мен R2 жүктемелеріне стабилизатордан белгілі бір кернеу беріледі. 

 R1 = 2.7 кОм ОМЛТ-0.125 (кестедегі мәнге сәйкес), онда R2:

 R2 = 36 кОм деп аламыз (кестедегі мәнге сәйкес) ОМЛТ-0.125

5.3 Стабилизатордың жұмсайтын тогы: 

 

5.4 Стабилизатордың максималды кіріс тогын есептеу:

     5.5 Стабилизатордың максималды кіріс кернеуін есептеу үшін , алдымен трансформация коэффициентін есептейміз.

      ,

.

     5.6 Стабилизатордағы бөліну қуаты: .

 

1 кесте.  LM317T сипаттамалары

 
 
 
 

  6. Реттеуші сүзгіні есептеу :

Стабилизатордың номиналды кіріс кернеуі:

Сүзгінің сыйымдылығын есептеу:

4 сурет. Тұрлауландырғыштың шығыс кернеуіндегі осциллограмма. 

Осциллограммадағы шығыс кернеу бойынша толықсу  коэффициентін анықтау:

,

Мұндағы, Еп = 3 В – толықсудың амплитудалық мәні.

 Конденсатор сыйымдылығын С1 анықтау:

  .

Уақыт аралығын анықтаймыз .

 екені белгілі, мұндағы F = 120Гц,түзетілгеннен  кейінгі кернеу жиілігі.

Кернеудің толықсуының  алдынғы фронты синусойданың үзік сызықпен сызылған бөлігіне сәйкес келеді. Сонда   бұрышы:

.

D мен В нүктелеріндегі уақыт интервалы:

1 мен 2 теңдеулері конденсатордың С1 сыйымдылығын берілген мәндер бойынша анықтауға мүмкіндік береді:

Конденсатор электролит болып табылады, яғни сыйымдылығы 71000 мкФ және максималды рұқсат етілген кернеу 50~60 В арасы болғандықтан. Сыйымдылығы С1=10000 (кесте бойынша) болатын конденсатор алу қажет. 

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      №2 есеп

     2.1 және 2.2-кестелерде көрсетілген бастапқы деректерді пайдаланып, бір каскадты күшейткіштің электрлік сұлбасын есептеңіз.

     Тапсырма.  Берілген жүктемеге жұмыс істейтін, биполярлық транзистордан тұратын резисторлық алдын ала күшейткіштің каскадының сұлбасын есептеп шығыңдар. Транзистор ортақ эмиттер сұлбасымен қосылған және тыныштық режимінде жұмыс түктесін орнықтылығын қамтамасыз ету үшін эмиттерлік тұрақтандыру әдісін қолданылуы тиіс.  Күшейткіш каскады шамасы Е вольттқа тең тұрақты ток кернеу көзінен қоректендіріледі. Күшейткіштің жиіліктік бұрмалау коэффициентінің (М_т)  төменгі жиіліктегі (f_т) мәні 3 dB артық болмауы тиіс (М_т < 1,41).

      Келесі  тапсырмаларды орындау қажет:

      1) күшейткіш каскадының принципиалдық  сұлбасын сызып келтіру керек.

      2) Каскадтың кернеу, ток және қуат  күшейткіш коэффициентерін, кіріс  және шығыс кедергілерін есептеп  анықтау керек.

      3) Тыныштық режимінде жұмыс нүктесін  температурадан тұрақтандыратын  элементтерді есептеп анықтау  керек.

     4) Каскадтағы қолданылатын  сиымдылықтарлың  шамасын есептеп анықтау керек.

     5) Сиымдылықтардың және резисторлардың  мәндерін ГОСТ бойнша таңдап  алу қажет. 

     2.1кесте

 

     Анықтама  кітапшасынан КТ315A транзисторының параметрлерін аламыз.

      2.2 кесте. КТ315A транзисторының параметрлері.

              

                        

     2.1 сурет. Есептеу сұлбасы. 

 
 

     Шешуі:

     1) қарастырылып отырған транзистордың кіріс кедергілері:

     R_вх = R_вхсл =( r^/_б + r_э)/(1 + h_21э) »(23/0.02)/101  = 11 Ом.

     2) коллектор тізбегіндегі жүктеменің кедергісі:

       Ом.      

Номиналды кедергілердің  ішінен 275 Ом таңдаймыз. Резистордағы қуат: