МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ОДЕССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ХОЛОДА
Институт энергетики и экологии
Николенко И.Н., Букарос А.Ю.
ЭЛЕКТРОНИКА и МИКРОСХЕМОТЕХНИКА
Пособие для самостоятельной работы
И выполнению курсового проэкта
Одесса – 2010
Николенко И.Н., Букарос А.Ю.Электроника и микросхемотехника.:Пособие к курсовому проектированию с дисциплины.Одесская государственная академия холода, 2010-40с.
Дисциплина”Электроника и микросхемотехника” есть нормативно професионально-ориентированым курсом. Цель курса – ознакомление студентов и приобритения ими навыков в расчёте интегрированных (диференцированных) устройств.
Пособие для самостоятельной работы и выполнения курсового проэкта предназначено для студентов по направлению подготовки”Автоматизация и компьютерно – интегрированные технологии”.
Рецензент: доцент кафедры электропривода ОНПУ, к.т.н. Чайковский В.П.
Заведующий кафедры электротехники и
электронных устройств Байдак Ю.В.
Предсидатель научно-методической комисии,
по направлению подготовки”Автоматизация
и компьютерно – интегрированные технологии”. Буданов В.А.
ОГАХ
ВВЕДЕНИЕ
Аналоговая и цифровая электроника представляет собой бурно развивающуюся область науки и техники. Она возникла на базе промышленной электроники. Электроника изучает принципы работы электронных устройств и позволяет синтезировать электронные схемы не только различных аналоговых и цифровых электронных устройств, приборов, компьютеров, но и вычислительных устройств и систем. Значительное место в устройствах электронной техники занимают электронные усилители. Качественные показатели усилительных устройств непрерывно улучшаются в результате использования современных технологий и новой элементной базы. Например, построение на базе интегральных микросхем (ИМС) различных усилительных, интегрирующих, дифференцирующих, логарифмических устройств, аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей позволяет повысить их точностные характеристики не только в различных областях электронной, но и вычислительной техники. Для усиления мощных электрических сигналов разрабатываются также электронные усилители мощности, которые выполняются не только с использованием ИМС, но и на дискретных усилительных элементах – транзисторах.
В методических рекомендациях к курсовому проекту приводится методика расчёта интегрирующих и дифференцирующих устройств, которые работают на низкоомную нагрузку.
В курсовом проекте необходимо:
- выполнить расчёт интегрирующего (дифференцирующего) устройства, реализованного на базе ИМС с усилителем мощности, последний выполнен на биполярных транзисторах;
- провести графо-аналитический расчёт выходного каскада усилителя мощности.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Разработать одно из устройств: первое состоит из интегрирующего усилителя реализованного на ОУ с усилителем мощности; второе – состоит из дифференцирующего усилителя реализованного на ОУ с усилителем мощности. Провести графо-аналитический расчет выходного каскада - усилителя мощности, реализованного на биполярных транзисторах.
Исходные данные:
- входное синусоидальное напряжение устройства, ~ Uвх.;
- выходное синусоидальное напряжение устройства, ~ Uвых., на максимальной рабочей частоте;
- сопротивление нагрузки на выходе устройства, Rн.;
- рабочий диапазон частот в котором функционирует устройство, fр.;
- постоянная времени заряда интегрирующего или дифференцирующего усилителя, tз.;
- постоянная времени разряда интегрирующего усилителя, tр.
Содержание расчетно-пояснительной записки
1. Введение.
2. Теоретическая часть.
3. Расчетная часть.
4. Заключение.
5. Список основной использованной литературы.
6. Приложения.
Перечень графического материала
1. Схема электрическая принципиальная интегрирующего или диффееренцирующего электронного устройства с перечнем элементов.
2. Провести (выполнить) графо-аналитический расчет выходного каскада - усилителя мощности. 4
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Основные схемы включения операционных усилителей
Рассмотрим некоторые виды операционных усилителей (ОУ), которые часто используются в линейных электрических схемах. Линейными считаются схемы, в которых входной и выходной сигналы связаны линейным оператором. Примерами таких схемотехнических решений могут выступать: аналоговые интеграторы, дифференциаторы, преобразователи ток‑напряжение, стабилизаторы напряжения, инвертирующий и неинвертирующий усилители [1,2,3,4].
1.1.1 Инвертирующий операционный усилитель
На рис. 1.1 приведена схема инвертирующего усилителя, в котором ОУ DA1 охвачен параллельной отрицательной обратной связью (ООС) по напряжению. Выход цепи ООС включён на инвертирующий вход ОУ. Коэффициент передачи связи такой цепи
где Rвх.д – дифференциальное входное сопротивление ОУ; К – статический коэффициент усиления ОУ; Zoc, Z1 – импедансы (полные сопротивления) соответственно цепи обратной связи и входной цепи.
На практике используют упрощенную формулу для расчета коэффициента передачи (усиления) ОУ охваченного цепью ООС при Zос = Rос
Импеданс балансного резистора Z1 можно рассчитать как параллельное соединение резисторов R1 и Rос:
Полное входное сопротивление схемы (в точках приложения напряжения U1)
Zвх.св = Z1 + ZосRвх.д (Zос + KRвх.д) 
