Типовые задачи с решениями

1. На нижней граничной частоте двухкаскадного уси­лителя коэффициент частотных искажений второго каскада М_н2=1,3 при общем коэффициенте частотных искажений Мн — 1,41. На средних частотах усиление усилителя =200 и усиление второго каскада =10. Определить напря­жение на выходе первого каскада на нижней граничной частоте, если входное напряжение усилителя для всех частот одинаково: U_вх==50 мВ.

Решение. Напряжение на выходе первого каскада на средних частотах

Uвых = и_вх =U_вх = 50 • • 200/10 = 1 В.

На нижней граничной частоте напряжение на выходе первого каскада

2. В усилительном каскаде на ламповом триоде (рис. 18.6) напряжение смещения Е_с обеспечивается автоматически за счет катодного тока.

Определить сопротивление резистора в цепи катода и емкость конденсатора, шунтиру­ющего резистор, С_к, если требу­емое напряжение смещения Е_с=- 4,5 В, катодный ток в рабо­чей точке =15 мА, диапазон усиливаемых частот f =30 4000 Гц.

Решение. Пользуясь фор­мулой (9), определяем сопро­тивление резистора в цепи катода:

=300 Ом.

Емкость конденсатора С_к выбираем из условия 1/()

отсюда С_к 10/() = 10/(2*3,14*30*300) = 17,6 мкФ.

Выбираем С_к=20 мкФ.

3. Из расчета усилительного каскада (см. рис. 3) известно, что ток базы , ток эмиттера напряжение 0,8 В, напряжение

Рассчитать элементы температурной стабилизации.

Решение. Для увеличения стабилизирующего дей­ствия схемы сопротивление резистора следует выбирать как можно большим. Однако при увеличении умень­шается напряжение на транзисторе . Поэтому опре­деляем из условия

Выбираем В, тогда

= / = 2/(5*10^-3) = 400 Ом.

Таким образом, для получения требуемого напряжения 8 В необходимо на делителе напряжения, обеспе­чить

= = 2,8 В.

Сопротивления резисторов выбираем так, чтобы ток делителя I_дел= был гораздо больше тока базы , чтобы изменения последнего не влияли на напряжение . Обычно I_дел=(3 10)I_б0. Выбираем I_дел==10 I₆₀ =500 мкА=0,5 мА, тогда

кОм.
Находим

и

= 14,4 кОм.

4. В трехкаскадном усилителе первый каскад, имеющий коэффициент усиления К₁=20, охвачен цепью отрицательной обратной связи с коэффициентом , а два других каскада охвачены общей цепью отрицательной связи при коэффициенте =0,02. Определить коэффициент усилителя, если коэффициенты усиления второго и третьего каскадов соответственно равны =20;

Решение. Согласно (15) коэффициент усиления первого каскада с учетом действия отрицательной обратной связи

Общий коэффициент усиления второго и третьего каскадов с учетом, действия отрицательной обратной связи

=

Коэффициент усиления усилителя.

=16,7*42,9=716,4

 

Задание на курсовую работу

Задача 1. Коэффициент усиления усилительного каскада К=50. Переведите это значение в децибелы.

Задача 2. Известно, что усиление по напряжению трехкаскадного усилителя равно 1000. Определить усиление второго каскада, если усиление первого каскада составляет 25 дБ, а третьего -10 дБ.

Задача 3. В трехкаскадном усилителе усиление каждого каскада составляет 30, 20 и 10 дБ. Определить общее усиление усилителя.

Задача 4. Коэффициенты усиления отдельных каскадов усилителя составляют 20, 30 и 10. Определить общий коэффициент усиления усилителя. Перевести полученный результат в децибелы.

Задача 5. На входе усилителя имеется сигнал с напряжением U=5мВ. Определить напряжение на выходе усилителя, если его коэффициент усиления

Задача 6. Определить коэффициент усиления усилителя по мощности Кр, если его коэффициент усиления по напря­жению Ко =20 дБ, а по току 10.

Задача 7. Коэффициент усиления по мощности усилителя К_Р=250. Определить коэффициент усиления по напряже­нию Ко, если коэффициент усиления по току 28 дБ.

Задача 8. Напряжение на входе усилителя = 20мВ. Определить мощность на входе усилителя, если его сопро­тивление нагрузке R_н=25 Ом, а коэффициент усиления по напряжению Ко=25.

Задача 9. В трехкаскадном усилителе коэффициенты уси­ления каскадов . Определить ко­эффициент усиления усилителя.

Задача 10. На выходе двухкаскадного усилителя имеется напряжение U=2 В. Определить, напряжение на входе каждого каскада, если усиле­ние первого каскада = 40дБ, а второго =20 дБ.

Задача 11. В трехкаскадном усилителе коэффициент усиления К=300. Определить коэффициент усиления второго каскада, если известны =20 дБ и =6.

Задача 12. В двухкаскадном усилителе коэффициент частот­ных искажений каскадов М_н1 =1,3 дБ и М_н2=2, 5 дБ. Опре­делить коэффициент частотных искажений усилителя.

Задача 13. Напряжение на входе усилителя U_вх=6 мВ, коэффициент усиления на средних частотах =1000. Определить выходное напряжение на нижней граничной частоте если известно, что коэффициент частотных искажений М_н=1,2.

Задача 14. Коэффициент частотных искажений двухкаскад­ного усилителя на верхней граничной частоте =3 дБ. Определить напряжение па выходе первого каскада на верх­ней граничной частоте если напряжение на входе на всех частотах , коэффициент усиления первого каскада на средних частотах , а коэффициент частотных искажений второго каскада = 1,8 дБ.

Задача 15. Коэффициент усиления усилителя на средних частотах =80. Определить коэффициент частотных искажений на нижней и верхней граничных частотах, на которых коэффициенты усиления соответственно .

Задача 16. На верхней и нижней граничных частотах коэффициенты усиления усилителя дБ. Определить коэффициенты частотных искажений М_в и если коэффициент усиления усилителя на средних частотах Ко=35.

Задача 17. Определить коэффициент частотных искажений

на верхней граничной частоте, если в усилителе на нижней граничной частоте коэффициент усиления 90 при коэффициенте частотных искажений , а коэффициент усиления на верхней граничной частоте =95.

 

Задача 18. Определить напряжение смещения Е_с, образую­щееся за счет катодного тока в пентодном усилительном каскаде, если ток анода =10 мА, ток экранной сетки 2,5 мА, сопротивление резистора в цепи катода 360 Ом.

Задача 19. Для схемы усилительного каскада (3) определить напряжение , если известно, что Е_к=9 В, 9к0м, 3 кОм, 510 Ом, =100мкА, 3 мА.

Задача 20. Используя анодные характеристики лампового
триода 6С34А (рис. 5), построить динамическую харак­теристику в анодных координатах при анодной нагрузке R_а=18 кОм и напряжении анодного питания Е_а=180 В. На построенной характеристике найти положение рабочей точки А соответствующее напряжению на управля­ющей сетке U_с=-4 В.

Рис. 5

 

 

Задача 21. Определить пределы изменения анодного тока в
ламповом триоде 6С34А (рис.5) при изменении напря­жения на управляющей сетке от -8 до -2 В, если сопротивление анодной нагрузки R_а= 18 кОм, а напряжение источника анодного питания Е_а= 180 В.

Задача 22. Определить коэффициент усиления усилителя на пентоде, у которого внутренние параметры =500 кОм, =2000, а сопротивление анодной нагрузки R_а=47 кОм.

Задача 23. Коэффициент усиления усилительного каскада на пентоде К₀ = 150. Определить сопротивлением нагрузки R_а, если внутренние параметры пентода =1500, = 300 кОм.

Задача 24. Для усилителя на ламповом триоде определить коэффициент усиления, если параметры триода S=8 мА/В, =5 кОм, а сопротивление анодной нагрузки R_а=15 кОм.

Задача 25. Определить внутреннее сопротивление лампового триода, входящего в состав усилителя, если коэффициент усиления усилителя Ко=40, крутизна характеристики S= 6 мА/В, сопротивление анодной нагрузки Rа = 33Ом.

Задача 26. Коэффициент усиления лампового усилительного каскада на триоде К₀=55. Определить крутизну лампового триода, если его внутреннее сопротивление = 6 кОм, а сопротивление анодной нагрузки R_а=20 кОм.

Задача 27. В транзисторном усилительном каскаде коэффи­циент усиления =35. Определить статический коэффициент усиления по току базы , если входное сопротивление каскада = 450 Ом, а сопротивление нагрузки = =370 Ом.

Задача 28. Коэффициент усиления каскада =50. Как изменится усиление при введении отрицательной обратной связи =0,02?

Задача 29. После введения отрицательной обратной связи коэффициент усиления усилителя уменьшился со 150 до 100. Определите коэффициент обратной связи.

Задача 30. На каких частотах спектра (низших, средних, высших) усиление усилителя изменяется в большей степени при введении отрицательной обратной связи?

Задача 31. Какие из перечисленных транзисторов можно применять в усилителях напряжения низкой частоты: ГТ108, МП42, ГТ310, КП101, П306?

Задача 32. Как выбирают усилительный элемент для усилительного каскада?

Задача 33. Изобразите частотную характеристику, усилительного каскада. Какие элементы схемы усилительного, каска­да влияют на вид частотной характеристики?

Задача 34. При каком способе включения усилительного элемента можно обеспечить наибольшее усиление мощности в усилительном каскаде?

Задача 35. По какому признаку можно обнаружить обрыв резистора R_а?

Задача 36. Какие схемы температурной стабилизации началь­ного режима работы используют в усилительных каскадах?

Задача 37. Изобразите схему эмиттерной температурной стабилизации начального режима при включении транзистора с общей базой. Каково назначение элементов схемы?

Задача 38. Как выбирают элементы делителя напряжения, входящего в схему эмиттерной температурной стабилизации начального режима?

Задача 39. Можно ли в схеме коллекторной температурной стабилизации устранить обратную связь по переменной составляющей? Изобразите соответствующую схему.

Задача 40. Какие из перечисленных электронных ламп можно применять в усилителях напряжения низкой частоты: ССЗИ, 6Н17Б, 6С35А, 6Н28Б, 6Н13П?

Задача 41. Можно ли определить режим работы усилителя, пользуясь выходными характеристиками усилительного элемента?

Задача 42. Почему динамическая характеристика электрон­ной лампы в анодных координатах представляет собой пря­мую линию (нагрузочная прямая), а в анодно-сеточных ко­ординатах - кривую?

Задача 43. Как изменяется крутизна: анодно-сеточной характеристики электронной лампы при включении в анодную цепь резистора?

Задача 44. Дайте определение угла отсечки выходного то­ка. Как угол отсечки влияет на режим работы усили­теля?

Задача 45. Изобразите схему для снятия динамических ха­рактеристик электронной лампы.

Таблица 1 Выбор номера задачи согласно своего варианта

	Номер варианта
Номера задач	1, 30, 45	2, 29, 44	3, 28, 43	4, 27, 42	2, 26, 41	6, 25, 40	7, 24, 39	8, 23, 38	9, 22, 37	10, 21, 36	11, 20, 35	12, 19, 34	13, 18, 33	14, 17, 32	15, 16, 31

Таблица 2 Выбор номера варианта здания

	Предпоследняя цифра зачетной книжки	Последняя цифра зачетной книжки

Приложение А

 

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской федерации

Департамент кадровой политики и образования

ФГОУ ВПО Тюменская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра: «Энергообеспечение сельского хозяйства»

 

Курсовая работа

по дисциплине: «Общая электротехника и электроника»

Тема: «Расчет параметров электронного усилителя»

 

Вариант № ____________

 

Студент_________________

Группа_________________

Руководитель____________

 

 

Тюмень 2008

Приложение Б

 

 

Приложение В

 

 

Литература

1. Березкина Т. Ф., Гусев Н. Г., Масленников, В. В.. Задачник по общей электротехнике с основами электроники: Учеб. Пособие для неэлектротехнических специальностей техникумов –М.: Высш. Школа, 1983.-368 с., ил.

2. А. С. Касаткин, М. В. Немцов. Электротехника. М.: АКАДЕМА, 2003.

3. В. А. Прянишников, Е. А. Петров, Ю. М. Осипов. Электротехника и ТОЭ в примерах и задачах. С-Пб., 2003.

4. Электрификация и автоматизация сельского хозяйства. Стандарт специальности (СТС). Проекты и работы курсовые и выпускные квалификационные. Общие требования к оформлению. Тюмень: ТГСХА, 2005.