Задание на курсовую работу

КУРСОВАЯ РАБОТА

Исследование шумовых и температурных свойств усилительного каскада

Вариант 12

Руководитель ________ Ф.Г. Зограф

подпись, дата инициалы, фамилия

Студент РТВ13-02, 301312411 ________ И.А. Лылова

номер группы, зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия

Красноярск 2015

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1 Задание на курсовую работу…………………………………………….4

2 Исходные данные………………………………………………………...5

3 Цель…………………………………………………………………….....5

4 Ввод и подготовка схемы……………………………………………......6

5 Анализ шумов…………………………………………………………....6

6 Температурный анализ. Temperature (Sweep)……………………….....9

7 Температурный анализ. Parametric Sweep. Анализ эффективности.....10

ВЫВОД

ВВЕДЕНИЕ

В данной курсовой работе объектом исследования является усилитель, построенный из двух каскадов и выполненный по схеме включения с общим эмиттером. А рассматриваемым явлением - шумы в электронных устройствах, которые обычно рассматриваются как вредный фактор и которые накладывают ограничения на работу устройств. Шум характеризуется своим частотным спектром, распределением амплитуды и источником (происхождением). Наиболее часто встречающимися разновидностями шумов являются тепловой и дробовой. Тепловой шум возникает вследствие случайных флуктуаций скорости носителей заряда в резистивном материале. Общая величина шума пропорциональна квадратному корню сопротивления, поэтому для уменьшения шума величину сопротивлений в схеме надо также уменьшать. Дробовой шум связан с прохождением тока через барьер. Дробовой шум или шум, похожий на него, часто встречается в твердотельных устройствах, где ток проходит через потенциальный барьер (например, в обеднённом слое p-n-контакта). Особенность дробового шума – физическое разделение двух областей на область, где случайно рождаются носители тока (катод, эмиттер или база), и область, где эти носители взаимодействуют с внешним электрическим полем. Другой вид анализа, который мы проводили температурный. Основная задача температурного анализа – определение зависимости выходного параметра устройства от температуры. Сопротивление резистора, ёмкость конденсатора и иные параметры пассивных компонентов и полупроводниковых радиоэлементов меняются в зависимости от температуры, то есть меняются внутренние параметры схем, что и приводит к отклонениям выходных характеристик.

Задание на курсовую работу

1. Получить у преподавателя номер варианта, в соответствии с номером варианта выбрать исходные данные для работы и сформировать задание на курсовую работу.

2. Рассчитать сопротивления, задающие коэффициент передачи усилителя, подобрать по 3-5 ближайших сопротивлений из рядов номиналов Е24 и Е48.

3. Создать в OrCAD Capture схему усилителя согласно Приложению 1.4. Снять и проанализировать АЧХ усилителя по напряжению. Если необходимо, методом перебора подобрать сопротивления, задающие коэффициент передачи усилителя. Добиться соответствия коэффициента передачи заданному в Приложении 1 с абсолютной точностью ±1. При подборе сопротивлений использовать ряды номиналов Е24 и Е48.

5. Получить зависимость напряжения шумов на выходе усилителя от частоты.

6. Исследовать спектральные плотности шума для всех источников шума в схеме, отдельно для транзисторов и остальных компонентов схемы, выявить

элементы, дающие наибольший вклад в суммарное напряжение шумов.

7. Исследовать зависимости АЧХ по напряжению и отношения сигнал/шум усилителя от температуры. Температурный коэффициент резисторов (ТКС) принять равным 0,005, ёмкостей (ТКЕ) принять равным 0,003. Температуру менять в пределах рабочего диапазона транзисторов, для расчёта температурных зависимостей взять пять отсчётов, включая комнатную температуру, и температуры на границах диапазона.

8. Построить зависимости отношения сигнал/шум, коэффициента передачи по напряжению и ширины полосы пропускания от температуры. Для построения графиков использовать не менее десяти точек.

9. Составить общий вывод, включающий основные результаты проведенных исследований и заключение о работоспособности устройства в различных условиях.

Исходные данные

Внутреннее сопротивление источника сигнала R1=144 Ом; R8=1,1кОм; коэффициент передачи усиления К=46.

Рассчитала R7 по формуле R7=R8/(K-1)=1.1/(46-1)=0.024кОм=24Ом.

Рисунок 1 - Анализируемая схема

Цель:

Целью курсовой работы является закрепление теоретических знаний и практических навыков полученных в ходе изучения дисциплины. Курсовая работа подразумевает применение основных проектных процедур с использованием конкретных операций производимых с помощью стандартных программных средств для автоматизированного проектирования и моделирования радиоэлектронных устройств. В качестве программного средства студентам предлагается использовать пакет программ сквозного проектирования OrCAD версий 16.0-16.6. Приобретение навыков построения аналоговых схем и освоение методики учёта шумовых и температурных свойств радиоэлектронных компонентов средствами компьютерного проектирования (пакет OrCAD) на примере усилителя, построенного из двух каскадов, выполненных по схеме с общим эмиттером.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: