Определяем коэффициенты усиления по входам

5.  Определяем коэффициенты усиления по входам

6.  Входные сопротивления по входам  и [Ом]:

7.  Корректируем величину ,[Ом]:

;

8.  Определяем входные токи [А]:

где ;

,

9.  Так как симметричный вход создан двумя неинвертирующими усилителями ОУ и ОУ, то

где

a-коэффициент деления потенциометра, а =0,2 – 0,5

10. Коэффициент ослабления синфазного сигнала

,

где

11. Найдем изменение  при допустимом изменении (%) напряжения питания [В]:

где  для ОУ=60 (=) т.е.

,

.

12.  Определим ошибку выходного напряжения от дестабилизационных факторов [В]:

 в данном устройстве =0

=

Дрейф, приведенный ко входу усилителя

13.  Определим относительное изменение коэффициента усиления при изменении температуры на

где обычно для ОУ охваченных ОС

14.  Определим общую статическую погрешность вычитателя:

где

[В].

4. РАСЧЕТ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИОННОГО СТАБИЛИЗАТОРА. РАСЧЕТ КОМПЕНСАЦИОННОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

4.1 Выбираем транзистор КТ343В

h₂₁=40

U_{кэ нас}=0,7 В

U_{кэ мах}=5 В

Р_{к мах}=0,25 Вт

I_n=50 mA

4.2 Рассчитываем величину балластного сопротивления R_б:

R_б=

где ток через стабилитрон лежит в пределах I_{cт мах}<I_VD< I_{cт мin}–I_б ,

I_б≈I_э/ h₂₁=0.03/40=0,00075 (А),а U_VD=U_вых–U_эб =5.4–0,7=4.7 (В)

Режим работы транзистора выбираем так, чтобы он был не полностью открыт напряжением U_эб=0,7 В. Выбираем стабилитрон 1N4757A:

I_{cт мах}=90 мА

I_{cт мin}=10 мА

U_ст=50 В

r_диф=30 Ом

Учитывая условие I_{cт мах}<I_VD< I_{cт мin}–I_б : I_VD=50 мА , тогда

R_б=(5.4-4.7)/(0.05+0.00075)= 13.79 (Ом)

4.3 Вычисляем максимальное рабочее напряжение U_кэpи максимальную мощность которую должен рассеивать транзистор P_кp

U_{кэ p}=U_вх– U_VD=5.4-4.7= 0.7 В

P_кp= U_{кэ p}·I_{н мах}

где I_{н мах}= I_{н имп}, с учетом того, что I_{н имп} – это ток нагрузки, изменение которого в импульсе I_нимп =0.045 А , тогда

P_кp=0,7*0.045=0.0315 Вт

и т. к. условие P_кp< Р_{к мах} выполняется с семикратным запасом, то это свидетельствует о применимости выбранного транзистора.

К_стб=dU_вх/U_вх:dU_вых/U_вых= 0,54/5,4=10

Анализ ошибок

Качество работы разностного усилителя во многом зависит от разброса параметров электронных компонентов, входящих в его состав. Во многом это связано с невозможностью изготовления компонентов с одинаковыми параметрами. Сильное влияние на разброс параметров оказывает колебания температуры окружающей среды и температуры мощности рассеивания этих элементов. С целью уменьшения колебаний параметров от температуры мощности рассеивания для элементов высокой мощности устанавливаются радиаторы.

Заключение

Курсовой проект выполнен в соответствии с заданием на проектирование, и полученные результаты удовлетворяют требованиям действующих ГОСТов на радиоаппаратуру. По результатам проверки и анализа работы схемы видно, что данная схема отличается высокой работоспособностью. В данный момент наиболее перспективно использование разностных усилителей на базе ИМС, так как это снижает затраты на монтаж, уменьшает энергоемкость стабилизатора, уменьшает его габаритные размеры, что сказывается на стоимости устройства. В данной схеме возможно установить элементы индикации о состоянии регулирующего элемента, о перегрузке компенсационного стабилизатора, о наличии питающего напряжения. Кроме вышеперечисленного возможно установить в схеме тепловую защиту регулирующего элемента. При выборе элементной базы производился сравнительный анализ отечественного и импортного ассортимента радиоэлементов. Анализ проводился по качественным, технологическим и экономическим показателям. В большинстве случаев предпочтение было отдано в пользу отечественных компонентов.

Список источников

1. Карпенко П.Ф. Источники питания. Схемотехника компенсационных стабилизаторов напряжения. Методические указания. - Краснодар: изд.КПИ, 1992.

2. Горбачёв Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. - М.: Энергоатомиздат, 1998.

3. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: в 3-х томах: Т. 1. Пер. с англ. –4-е изд. перераб. и доп. – М.: Мир, 1993.

4. Аналоговая схемотехника. Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 7.090803 «электронные системы» / Сост. В.И. Тараканов, Н.Е. Дубровина, – Запорожье: Изд-во ЗГИА, 2003. – 43 с.