перейти к полному списку дипломных проектов
Ссылка на скачивания файла в формате .doc находится в конце странички
Расчёт выходного каскада
При выборе транзистора будем руководствоваться следующими требованиями к его техническим характеристикам:
-постоянный ток коллектора не менее 120 мА;
-предельная частота усиления более 8.5 МГц;
Приведённым требованиям удовлетворяет кремниевый n-p-n транзистор КТ660Б. Данный транзистор предназначен для применения в переключающих и импульсных устройствах, в цепях вычислительных машин, в генераторах электрических колебаний и имеет следующие электрические параметры:
-статический коэффициент передачи h21э тока в схеме ОЭ при Uкб=10 В, Iэ=2 мА: h21эмин = 200, h21эмакс = 450;
-напряжение насыщения коллектор – эмиттер Uкэнас при Iк=500 мА, Iб=50 мА, не более: 0.5 В;
-напряжение насыщения коллектор – эмиттер Uкэнас’ при Iк=10 мА, Iб=1 мА, не более: 0.035 В;
-напряжение насыщения база – эмиттер Uбэнас при Iк=500 мА, Iб=50 мА, не более: 1.2 В;
-емкость коллекторного перехода Ск при Uкб=10 В, не более: 10 пФ;
-обратный ток коллектора Uкобр при Uкб=10 В, не более: 1 мкА;
-обратный ток эмиттера Uэобр при Uбэ=4 В, не более: 0.5 мкА;
Предельные эксплуатационные данные:
-постоянное напряжение коллектор– база Uкбmax: 30 В;
-постоянное напряжение коллектор– эмиттер Uкэmax при Rбэ<1 кОм: 30 В;
-постоянное напряжение коллектор–эмиттер Uкэmax при Iэ(10мА: 25 В
-постоянное напряжение база–эмиттер Uбэmax: 5 В;
-постоянный ток коллектора Iкmax: 800 мА;
-постоянная рассеиваемая мощность коллектора Pmax: 0.5 Вт.
Далее зададим режим работы транзистора (рабочую точку). Для выбора режима используется семейство выходных характеристик транзистора для схемы с общим эмиттером, параметром которых является ток базы (рис. 4.2).
При этом должно выполняться следующее условие для напряжения покоя коллектора: Uкэо ( 0.45(Еп. Пусть (с учётом приведённого условия) Uкэо=6 В. Поскольку для модуляции полупроводникового лазера необходим пороговый ток 40 мА, то Iко=40 мА, тогда ток покоя базы Iбо=0.135 мА. Поскольку максимальный ток накачки лазера 120 мА, то максимальный ток коллектора составит Iкmax=120 мА, тогда Uкэmax=1.7 В и Iбmax=0.47 мА. По входным характеристикам транзистора (рис.4.3) определим напряжение базы покоя Uбо=0.71 В и амплитудное значение Uбmax=0.74 В.
Таким образом, режим работы транзистора определяется следующими параметрами:
-напряжение покоя коллектора: Uкэо=6 В;
-ток покоя коллектора: Iко=40 мА;
-ток покоя базы: Iбо=0.135 мА;
-напряжение покоя базы: Uбо=0.71 В;
-амплитуда тока базы: Iбmax=0.47 мА;
-амплитуда напряжения на коллекторе: Uкэmax=1.7 В;
-амплитуда тока коллектора: Iкmax=120 мА;
-амплитуда напряжения на базе: Uбmax=0.74 В.
Задав режим работы транзистора, переходим к расчету элементов схемы модулятора (рис. 4.4). Здесь транзистор включен по схеме с общим эмиттером, а полупроводниковый лазер находится в цепи коллектора.
Падение напряжения в эмиттерной цепи должно удовлетворять условию:
,
где Еп – напряжение питания модулятора.
Зададимся напряжением питания Еп=15 В, тогда:
Сопротивление Rэ рассчитывается по формуле:
Ток делителя Iд должен не менее, чем в 5…10 раз превосходить ток покоя базы Iбо:
Соотношение между напряжением на эмиттерном сопротивлении и сопротивлении фильтра можно распределить по-разному. Для обеспечения более глубокой стабилизации режима лучше взять URэ >Uф.
Пусть: , тогда сопротивление фильтра определяется следующим образом:
Падение напряжения на сопротивлении делителя Rб’’ равно сумме падения напряжения на сопротивлении в цепи эмиттера и напряжении смещения на базе транзистора:
Тогда сопротивление делителя Rб’’:
Аналогично найдём сопротивление Rб’:
Для схемы с эмиттерной стабилизацией напряжение питания распределяется между тремя резисторами выходной цепи (Rэ, Rк, Rф), лазерным излучателем и транзистором:
где Uд = 2 В – падение напряжения на полупроводниковом лазере;
URф – падение напряжения на сопротивлении в цепи коллектора.
Отсюда:
Тогда сопротивление в цепи коллектора равно:
скачать бесплатно Передающее устройство одноволоконной
Содержание дипломной работы
Тема проекта:
СОДЕРЖАНИЕ
Аннотация
1. Введение
2. Принципы построения и основные волоконнооптических систем передачи в городских телефонных сетях.
Линейные коды в волоконнооптических
Источники излучения волоконнооптических систем передачи
Детекторы волоконнооптических
Оптические кабели в волоконнооптических системах передачи
К недостаткам волоконнооптической технологии следует отнести:
Особенности одноволоконных оптических
Сравнительная характеристика принципов построения одноволоконных оптических систем передачи.
Виды модуляции оптических колебаний.
Оптический передатчик прямой модуляции
Оптический приемник
3. Выбор и обоснование структурной
Волоконнооптическая система передачи
Волоконнооптическая система передачи
Волоконнооптическая система передачи с одним
3.2.Окончательный выбор структурной схемы передатчика.
Структурная схема оптического передатчика.
Общие соображения по расчёту принципиальной схемы устройства
Расчёт мощности излучения передатчика и выбор типа излучателя
Расчёт выходного каскада
Расчет согласующего усилителя
Расчет устройства автоматической регулировки уровня оптического сигнала
4.7 Расчёт источника питания одноволоконной оптической системы передачи
Расчёт диодных выпрямителей
Расчет трансформатора
4.8 Расчёт ёмкостей в схеме оптического передающего устройства
4.8.2 Расчёт разделительной ёмкости
Расчёт ёмкостей фильтров
4.9 Номиналы элементов схемы
5.1 Выбор материала печатной платы
5.2 Размещение элементов и разработка топологии печатной платы
6. Расчет надежности волоконнооптического передающего устройства
7. Технико-экономический расчет
7.1 Анализ рынка
7.2 Определение себестоимости одноволоконного оптического передатчика
7.2.1 Затраты на приобретение материалов
7.2.2 Затраты на покупные изделия и полуфабрикаты
7.2.3 Основная заработная плата производственных рабочих
7.2.4 Калькуляция себестоимости блока волокон-нооптического передатчика
7.3 Определение уровня качества изделия
7.4 Определение цены изделия
7.4.1 Нижняя граница цены изделия
7.4.2 Верхняя граница цены изделия
7.5. Определение минимального объема производства
8. Мероприятия по охране труда
8.1 Лазерная безопасность
Технико-гигиеническая оценка лазерных изделий
Классы опасности лазерного излучения
Гигиеническое нормирование лазерного излучения
8.2 Требования безопасности при эксплуатации лазерных изделий
Классификация условий и характера труда
8.3 Мероприятия по производственной санитарии
Опасные и вредные воздействия
Биологическое действие инфракрасного излучения на организм человека.
8.4 Требование к освещению и расчёт освещённости
8.5 Мероприятия по улучшению условий труда
8.6 Мероприятия по пожарной безопасности
8.7 Мероприятия по молниезащите здания
9. Литература