Vítejte!
HŘÍŠNÍCI NOVÝ UŽIVATEL

nepřihlášený uživatel


Právě si tyto stránky čte 1 člověk.
Poslední změna:
29.09.2007
Návštěvník číslo:
23803
ICQ:61783389
Copyright © 2003
Hell

Elektornika II.

Dokumenty a příklady


Návrh RC oscilátoru s dvojitým T-článkem

Název úlohy:    Návrh RC oscilátoru s dvojitým T-článkem

Zadání: Navrhněte RC oscilátor s dvojitým T-článkem pro kmitočet  f = 1000 Hz. Pro návrh použijte zvolte nf tranzistor   (výstupní charakteristiky tranzistoru přiloženy s he parametry pro určitý pracovní bod),  stejnosměrný napájecí zdroj Ucc = 12 V a  R= 1 kΩ. U tranzistorového stupně vyřešte  teplotní stabilizaci pracovního bodu pro Se = 0,2. Dvojitý T-článek navrhněte pro velikost odporu v podélné větvi R = 620 Ω a vzhledem ke splnění fá­zové a amplitudové podmínky.

Na přiloženém schématu je uveden možný způsob obvodového řešení oscilátoru. V následujícím textu jsou konkrétní  vypočtené  hodnoty a hodnoty  součástek  orientační. Při vlastním výpočtu vycházejte z vlastního zadání a svých vypočtených hodnot

Řešení:

1. Zvolíme pracovní bod s ohledem na  průběh výstupních charakteristik, PCDOV a zadané Ucc,

Přepočítáme parametr he21 do zvoleného pracovního bodu.

2. Navrhneme  dvojitý T-článek  pro jehož přenos při kritickém kmitočtu , což je zároveň kmitočtová podmínka oscilací, platí  . Při jednostupňovém zesilovači, použitém jako aktivní obvod v oscilátoru, požadujeme, aby přenos  dvojitého

T-článku byl maximální a záporný (článek má fázový posuv  180o).  Pro maximum přenosové funkce při kritickém kmitočtu platí, že její první derivace je rovna  nule: ,   k tomu je nutno provést derivaci podílu dvou funkcí podle vztahu:   , , tento výraz je roven nule právě tehdy, pokud je roven nule čitatel zlomku tj. , což je kvadratická rovnice mající dva kořeny:  n1  = -1,207 (tento nedává smysl) a n= 0,207, jenž je řešením pro návrh dvojitého T-článku. Navrhneme tedy dvojitý T-článek pro n = 0,2, f0 = 1 kHz a R = 620 Ω ze vzorce pro kritický kmitočet a z následujících vztahů pro prvky  v příčných větvích:  C/n  a  n.R. Pro zadané hodnoty vychází  C = 270 nF,  nR = 120 Ω, C/n =  1,2 μF.

 

3. Navrhneme tranzistorový stupeň z hlediska nastavení klidového pracovního bodu a stanovené hodnoty činitel teplotní stabilizace pracovního bodu (0,2). Při výpočtu vycházíme ze stejnosměrných obvodových veličin pro zvolený pracovní bod (UCE a IC) a z rovnice pro tyto stejnosměrné obvodové veličiny v kolektorovém obvodu: UCC = UCE + IC.(RC+RE).  Vypočítáme-li kombinaci (RC + RE) zvolíme odpor RE tak, aby tvořil přibližně jednu třetinu odporu RC. Při výpočtu RB bude rozhodující vztah pro  z kterého vyplývá vztah pro . Odpor RB je paralelní kombinací RB1 a RB2. Nejprve vypočteme odpor RB2 na němž proud děličem ID (který je 5 až 10 krát větší než proud báze ) způsobí úbytek napětí, který je roven UBE + IC.RRB2.ID,                  a           .

4. V dalším je nutno se zabývat otázkou skutečného zatěžovacího odporu pro zesilovací stupeň, který je tvořen paralelní kombinací RC, RZ a konečně RVST, což je vstupní odpor dvojitého T článku. Ten vypočteme za pomocí Théveniovy věty o výpočtu vnitřního odporu komplexního lineárního dvojbranu. Z tohoto pohledu představuje dvojitý T-článek dva paralelně řazené dvojbrany (viz opět přiložené schéma), které pro výpočet vnitřního odporu na koncích zkratujeme, a celkový vnitřní odpor dvojitého  T-článku je pak roven paralelní kombinaci dílčích vnitřních odporů těchto dvojbranů v jejich absolutní hodnotě.

                                                                                             

,

       .

5. Pro výpočet vazební kapacity Cv platí vztah známý z výpočtu zesilovačů pro přenos středního pásma kmitočtů: , kde RPRAC je dán paralelní kombinací RZ, RC  a RVST. Pro výpočet vazební kapacity CB, jejíž reaktance musí být srovnatelná se vstupním odporem tranzistoru (h11e), použijeme vztah:  . Pro výpočet emitorové kapacity použijeme opět známý vztah z teorie zesilovačů, upravený pro použitý zesilovací stupeň : .  Pro úplnost uvádím, že jednotlivé kapacity pro výše zadané hodnoty vychází: Cv - jednotky μF,  CB – desítky nF a  CE – desítky μF.

Poznámka ke zpracování: do teoretického úvodu nutno uvést  teorii zpětnovazebních oscilátorů a zařazení RC oscilátoru s dvojitým T-článkem do jednoho z typů RC oscilátorů. Zároveň provést úvahu o splnění amplitudové a fázové oscilační podmínky. V předcházejícím textu je pouze naznačeno splnění fázové podmínky. U amplitudové oscilační podmínky je nutno po obecném vztahu vyplývajícího  ze vzorce pro zesílení tranzistorového zesilovače se společným emitorem a ze vzorce pro přenos dvojitého T-článku při kritickém kmitočtu (tyto vztahy známé z teorie zesilovačů nebo z předcházejícího textu již neuvádím) je nutno uvést zjednodušující amplitudovou oscilační podmínku: , což pro n = 0,2  je splněno pro všechny tranzistory s h21e větším jak 11.

U všech součástek je nutno volit  jmenovité hodnoty z řady E12 a E24.

Celkové schéma RC oscilátoru s dvojitým T-článkem

Náhradní schéma dvojitého T-článku pro výpočet jeho vstupního odporu

Přihlášení

Jméno

Heslo

Podporované projekty (vřele doporučuji)

Bezdrátová síť v Plzni 
PilsFree

Moje oblíbené WWW stránky (vřele doporučuji)

Zpravodajství ze světa nejrychlejších vozů naší planety:
Formule 1

Zpravodajství ze světa videa, TV karet, kodeků a tak podobně:
TV Freak

Zpravodajství ze světa počítačů a všeho kolem:
Živě

Zpravodajství ze světa počítačů:
PcTuning

Zpravodajství ze světa mobilů:
MobilMania

Zpravodajství ze světa počítačových her a hardwaru.
BonusWeb

Češtiny do her a programů:
Češtiny

Zpravodajství ze světa počítačových her a hardwaru:
Doupě

Vyhledávací server:
Google

zpět na předchozí stránku
Copyright © 2003 Hell
doporučené rozlišení 1024x768