Файл: Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине Электроника и цифровая схемотехника.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт геологии и нефтегазодобычи
Кафедра « Кибернетических систем »


РАСЧЕТ БЕСТРАНСФОРМАТОРНОГО УСИЛИТЕЛЯ

НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

Методические указания по выполнению курсовой работы

по дисциплине «Электроника и цифровая схемотехника» для студентов всех форм обучения специальности: 220700 « Автоматизация технологических процессов и производств в нефтяной и газовой промышленности»
Составитель В.Ф.Сватов

Тюмень

ТИУ

2022


УДК 621.375.4
Расчет бестрансформаторного усилителя низкой частоты: метод.указ. для студентов всех форм обучения специальности: 220700 « Автоматизация технологических процессов и производств в нефтяной и газовой промышленности » / состав. В.Ф. Сватов; Тюменский индустриальный университет.– Тюмень: Издательский центр БИК ТИУ 2022.– 32 с.


Аннотация

Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине « Электроника и цифровая схемотехника » предназначены для студентов всех форм обучения специальности: 220700 « Автоматизация технологических процессов и производств в нефтяной и газовой промышленности».

Приведено содержание курсовой работы и общие требования к ней, приведены теоретические и практические вопросы по порядку проектирования усилителей, а также изложена методика и последовательность графо-аналитического расчета бестрансформаторного усилителя низкой частоты.

Введение
В системах автоматического управления для передачи различных видов информации применяются электрические сигналы. Требуемую величину мощности таких сигналов обеспечивают электронные усилители низких частот (УНЧ), как основной узел систем автоматики. Проектирование таких УНЧ невозможно без приобретения практических навыков применять теоретические знания для расчета электронных усилителей.

Курсовая работа по дисциплине « Электроника » для студентов специальности: 220700 « Автоматизация технологических процессов и производств в нефтяной и газовой промышленности

---

» выполняется на 3-м курсе обучения и способствует формированию следующих профессиональных компетенций (ПК-13,ПК-38): способность разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию; изучать и анализировать необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы, обобщать их и систематизировать, проводить необходимые расчеты с использованием современных технических средств и программного обеспечения.

В методических указаниях приведено содержание курсовой работы и общие требования к ней, рассмотрены теоретические и практические вопросы по порядку проектирования усилителей, а также изложена методика и последовательность графо-аналитического расчета бестрансформаторного усилителя низкой частоты. В процессе рассмотрения непосредственных вопросов проектирования и работы с рекомендованной литературы студенты получат дополнительные теоретические сведения и практические навыки по схемотехнике электронных усилителей.
1. Основные положения

1. 
   Цель курсовой работы
   

Целями выполнения курсовой работы являются систематизация, закрепление и углубление теоретических знаний, формирование умений и навыков применять теоретические знания при разработке и расчете усилителей переменного тока на примере бестрансформаторного УНЧ.

В курсовой работе решается ряд задач этапа эскизного проектирования УНЧ, связанных с составлением схемы, наилучшим образом удовлетворяющей поставленным требованиям технического задания (ТЗ), с расчетом этой схемы на основании выбранных параметров и режимов работы ее элементов.

Полученные в ходе выполнения курсовой роботы практические навыки в составлении ТЗ на разработку электронных устройств и систем, рациональном выборе схем электронных устройств и их элементов, грамотном применении научно-технической и справочной литературы, должны помочь в решении практических задач по специальности.

Для выполнения расчетов необходимо знать основные характеристики усилителя переменного тока, принцип их построения и работы, методы расчета.

1.2. Задание на курсовую работу
На основании исходных данных для расчета УНЧ:

1)Р_вых,Вт – мощность на выходе усилителя;

2) R_н, Ом – сопротивление нагрузки;

---

3)U_вх,мВ – напряжение источника входного сигнала;

4)R_г,Ом – внутреннее сопротивление источника входного сигнала;

5) (f_н - f_в),Гц – нижняя и верхняя границы частот усиления.

Варианты исходных данных для расчета УНЧ приведены в табл.1.

Таблица 1

Варианты заданий исходных данных на курсовую работу

Цифры номера зачетной книжки		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
десятки	единицы
Рвых,Вт		5	4	3	5	4	5	4	3	4	5
Rн,Ом		6	5	4	8	6	4	8	8	4	4
	Uвх,мВ	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65
	Rг, Ом	100	200	300	400	500	100	200	300	400	500
	Мн=Мв	1,2	1,3	1,4	1,1	1,2	1,3	1,4	1,1	1,2	1,3
	(fн-fв),Гц	50 - 20000

Необходимо:

---

1) спроектировать бестрансформаторный УНЧ и определить:

коэффициент усиления УНЧ по мощности К_р;

тип схемы выходного каскада;

типы транзисторов каскадов усиления;

число каскадов усиления (структурную схему УНЧ);

параметры элементов каждого каскада, режимы работы транзисторов.

2) начертить полную электрическую принципиальную схему всего УНЧ и привести перечень элементов.

Пример выбора варианта по номеру зачетной книжки 77732:

с колонки 3 имеем - Р_вых=5Вт, R_н =8 Ом;

с колонки 2 -U_вх= 30мВ, R_г= 300Ом, (f_н-f_в) = (50 -20000) Гц, М_н=М_в=1,4.

1.3. Содержание курсовой работы и общие требования к ней
Курсовая работа оформляется в виде пояснительной записки. Оформление пояснительной записки представляет важный и трудоемкий этап курсовой работы.

Пояснительная записка – это документ, который содержит описание принципа построения и работы электронного устройства, которое разрабатывается, а также обоснование принятых при его разработке технических и технико-экономических решений.

Пояснительная записка курсовой работы содержит:

1. 
   титульный лист;
   
2. 
   содержание;
   
3. 
   введение, в котором приводятся краткие общие сведения про проектируемое устройство;
   
4. 
   разработку технического задания;
   
5. 
   анализ технического задания и разработку структурной схемы УНЧ;
   
6. 
   разработку электрической принципиальной схемы УНЧ;
   
7. 
   расчет оконечного каскада и каскадов предварительного усиления УНЧ, где приводятся расчетные формулы с пояснением переменных, результаты вычислений, положения по выбору параметров элементов схем и режимов работы усилительных приборов, а также др. необходимые для понимания полученных результатов данные;
   
8. 
   графическую часть, в которую входят электрическая принципиальная схема электронного устройства, при необходимости его узлов, графики зависимостей, которые использовались при вычислениях или есть результатами вычислений;
   
9. 
   заключение;
   
10. 
    список использованной литературы;
    
11. 
    перечень элементов принципиальной схемы.
    

---

При планировании времени на выполнение основных этапов курсовой работы следует ориентироваться на следующие приближенные объемы:

знакомство с литературой, анализ ТЗ и разработка структурной схемы УНЧ – 10%;

разработка электрической принципиальной схемы УНЧ – 10%;

расчет оконечного каскада – 30%;

расчет каскадов предварительного усиления – 20%;

расчет результирующих параметров усилителя – 10%;

оформление расчетно-пояснительной записки – 20%.
Требования к оформлению пояснительной записки

Текстовая часть курсовой работы должна быть разбита на разделы и написана (или напечатана) на одной стороне листа формата А4 c рамкой. Лист курсовой работы должен иметь поля: левое – 25 мм, верхнее – 20 мм, правое –10 мм, нижнее – 20 мм. Каждая страница имеет номер. Первый номер имеет титульный лист, однако он не пишется. Все остальные страницы нумеруются в такой последовательности, в какой они сброшюрованы. Содержание записки должно излагаться литературным языком, без сокращения слов и использования вместо слов математических символов. Текст пояснительной записки должен содержать все расчеты и пояснения к ним. Расчет каждого каскада должен оформляться в виде самостоятельного раздела. Разделы должны иметь порядковые номера, обозначенные арабскими цифрами с точкой. Раздел включает несколько подразделов. Подразделы должны иметь нумерацию в пределах каждого раздела. Номер подраздела состоит из номера раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела также ставится точка. В тексте записки необходимы ссылки на литературные источники.

Расчетные формулы, вписывают разборчиво и нумеруют арабскими цифрами. Порядковый номер указывают в круглых скобках с правого боку напротив нижнего ряда формулы. При ссылке в тексте на формулы необходимо указать ее полный номер в скобках. После формулы, с нового ряда пишется слово „где” и расшифровываются обозначения.

---