Расчет и проектирование усилителей постоянного тока.

Курсовая работа

Проектирование электронных устройств на основе операционных усилителей

Выполнил: ст.гр. АТ-08-01 Шамсутдинов А.Р.

Проверил: доцент Кутлуяров Г.Х.

Уфа 2010

Содержание

1 Расчет и проектирование усилителей постоянного тока ………………….…...3

1.1 Расчёт параметров элементов схемы……………………………………...4

1.2 Расчёт погрешностей……………………………………..………………......4

1.2.1 Расчёт мультипликативной составляющей погрешности……………..4

1.2.2 Расчёт аддитивной составляющей погрешности……………….……...5

1.2.3 Результирующая погрешность…………………………………………..6

1.3 Расчёт основных показателей каскада……………………………………….7

1.4 Построение логарифмической амплитудно-частотной характеристики….7

2 Расчёт усилителя переменного напряжения………………………………...…..8

2.1 Выбор резисторов…………………………………..…………………….…...9

2.2 Выбор конденсатора……………………………..……………………….…...9

2.3 Расчёт параметров усилителя…………….………………………………....10

2.4 Построение логарифмической амплитудно-частотной характеристики...10

3 Расчёт мультивибратора на базе операционного усилителя………………….11

3.1 Расчёт и выбор элементов схемы мультивибратора………………..……..12

3.2 Определение температурной нестабильности мультивибратора.……......13

3.3 Проверка мультивибратора на работоспособность………………………..13

Список использованных источников…………………………………………..…14

Расчет и проектирование усилителей постоянного тока.

Выбор варианта:

22=1× 2⁴+0× 2³+1× 2²+1× 2¹+0× 2⁰, вариант 10110

Марка ОУ: 140УД7;

Схема включения: неинвертирующая;

k_ос = m× A = 1× 50 = 50;

T_max = 10 ^оС; T_min = -30 ^оС;

DT = T_max - T_min = 10-(-30) = 40 ^оС;

Рисунок 1.1 - Схема неинвертирующего включения операционного усилителя

1.1. Расчёт параметров элементов схемы

Резисторы схемы рассчитываются и выбираются следующим образом.

,

где ;

; ;

Из условия R₂≤ 100 кОм выбираем по ряду номинальных значений сопротивление резистора R₂ = 100 кОм.

МЛТ-0, 125-М1±5%

;

МЛТ-0, 125-2К±5%

.

МЛТ-0, 125-2К±5%

1.2. Расчёт погрешностей

1.2.1. Расчёт мультипликативной составляющей погрешности

1) Погрешность изменения сопротивления резисторов:

;

ТКС = 1000× 10^-6 1/К - температурный коэффициент сопротивления для выбранных резисторов, тогда

2) Погрешность, вызванная дрейфом коэффициента усиления:

,

где ;

;

.

3) Погрешность, вызванная дрейфом входного сопротивления:

,

где ;

4) В неинвертирующей схеме сказывается влияние синфазного напряжения.

Коэффициент усилия схемы с учётом конечности коэффициента ослабления синфазного сигнала равен:

Коэффициент ослабления синфазного сигнала К_ОСС зависит от температуры:

1.2.2. Расчёт аддитивной составляющей погрешности

1) Погрешность, вызванная напряжением смещения нуля U_см.0 и его температурным дрейфом:

,

где ;

;

.

Важно отметить, что напряжение смещения нуля можно скомпенсировать балансировкой операционного усилителя, но дрейф всё же останется.

Влияние входных токов смещение при их равенстве устраняется подборкой сопротивлений резисторов.

Погрешность, вызванная разностью входных токов смещения также как и напряжение смещения нуля можно скомпенсировать балансировкой операционного усилителя.

2)Погрешность, обусловленная дрейфом входных токов смещения:

,

где ;

.

3) Погрешность, связанная с нестабильностью напряжения источника питания:

;

.