ZastavaM57

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ZastavaM57,第1张

ZastavaM57
导读:ZastavaM57Zastava M57是南斯拉夫在1960年代开始研制的可装填超口径火箭筒,为南斯拉夫Zastava集团生产,共计生产47,751具,为南斯拉夫人民军/前南联盟成员国的主力单兵反坦克火力。现在,M57被更强大的火箭筒(如

ZastavaM57

Zastava M57是南斯拉夫在1960年代开始研制的可装填超口径火箭筒,为南斯拉夫Zastava集团生产,共计生产47,751具,为南斯拉夫人民军/前南联盟成员国的主力单兵反坦克火力。现在,M57被更强大的火箭筒(如M-90大黄蜂)取代,大部分退出现役。

类型:可装填超口径反坦克火箭筒

原产地:南斯拉夫

服役记录

服役期间:1957-现代(有限)

使用方:前南斯拉夫

参与战争:南斯拉夫内战

生产历史

研发者:

Anton Mesicek

Todor Cvetic[1]

研发日期:1952-1956

生产商:Zastava

制造数量:47,751

衍生型:

M-57A1

M-57A2

基本规格

重量:82千克(装弹,待发)

长度:960毫米(未装弹)

榴弹口径:90mm

膛径:44mm

火箭模式:二级火箭发动机

发射初速:147米/秒(击发)

有效射程:200米

瞄具:机械

反装甲战斗部

破甲模式:一级黄铜空心装药

弹头装药:资料缺失

破甲能力:270-300毫米

RB M57的前身RBB M49

南斯拉夫人民军在战后重建的时候,面对了二战后缺乏在近距离击毁敌军坦克的手段。由于缺乏合适的近距离反坦克武器(如火箭筒),南斯拉夫人民军研究了1942-1945年间德军的反坦克战术。其中,JNA高管研究了德军开发的“轻量,便携,可以大量生产的肩射超口径反坦克武器”战术和“铁拳”火箭筒,并在此基础上开发。1948年,Buklis博士研发出了一款内径为437mm,口径为90mm的火箭筒,并在1949年进入生产,编号为RRB M49。但是,RBB M49的缺点也较多,导致很快退出生产,包括:

穿深效果十分有限,初期仅有100毫米,甚至弱于铁拳60和后期的巴祖卡,后期为210和240毫米。

在K-302引信进入使用前,K-301的压电引信十分不可靠,只能在直角上引爆。

初速慢,仅有87米/秒。

操作流程十分繁杂,火箭采用分装模式,战时射速只有不到4发/分,且很容易出现故障。

价格高昂,较难生产。

RB M57的研发历程

1953年,南斯拉夫人民军接受了美国的军火援助,包括1000具M9、M9A1“巴祖卡”和M20“超级巴祖卡”。即使如此,南斯拉夫人民军仍然仅有11,400具反坦克火箭筒(包括先前生产的RBB M49)而需要近18,000具,并且需要生产三种火箭弹。1952年,南斯拉夫人民军步兵部门对贝尔格莱德国家军事工业组织和Valjevo Krusik组织招标,生产新一代反坦克榴弹发射器,并且派人对Zastava工厂的生产能力和原型火箭筒的研制进行了研究。

三种设计被提交到了南斯拉夫人民军步兵部门,之一种是Mesicek设计的反坦克榴弹发射器的简化(在1952年RBB M49进入生产时便开始了设计),进行评估时表现出了良好的数据;第二种是Zastava的改进版,已经成功的准备了文件和进行了原型生产,但是拥有和RBB M49同样的设计缺陷。Kragujevac集团提出了十分有趣的六发装转轮式发射单元,并且准备授权后开始生产,但是因为纸面数据较为缺乏,被JNA否决。最终,因为设计优势,南斯拉夫人民军选择了Cvetic的设计,并且对设计师表示赞赏,反坦克榴弹发射器最终定名RB M57 44mm。1956年,Kragujevac和Zastava各进行了15具的预生产,并且在1958年生产出了之一批50具火箭发射器。1966年,Zastava已经生产出了26,000具RB M57。1970年,合计已经生产出了47,751具发射器,这也是Zastava生产的最后一款火箭筒。

RB M57的研发历程

1953年,南斯拉夫人民军接受了美国的军火援助,包括1000具M9、M9A1“巴祖卡”和M20“超级巴祖卡”。即使如此,南斯拉夫人民军仍然仅有11,400具反坦克火箭筒(包括先前生产的RBB M49)而需要近18,000具,并且需要生产三种火箭弹。1952年,南斯拉夫人民军步兵部门对贝尔格莱德国家军事工业组织和Valjevo Krusik组织招标,生产新一代反坦克榴弹发射器,并且派人对Zastava工厂的生产能力和原型火箭筒的研制进行了研究。

三种设计被提交到了南斯拉夫人民军步兵部门,之一种是Mesicek设计的反坦克榴弹发射器的简化(在1952年RBB M49进入生产时便开始了设计),进行评估时表现出了良好的数据;第二种是Zastava的改进版,已经成功的准备了文件和进行了原型生产,但是拥有和RBB M49同样的设计缺陷。Kragujevac集团提出了十分有趣的六发装转轮式发射单元,并且准备授权后开始生产,但是因为纸面数据较为缺乏,被JNA否决。最终,因为设计优势,南斯拉夫人民军选择了Cvetic的设计,并且对设计师表示赞赏,反坦克榴弹发射器最终定名RB M57 44mm。1956年,Kragujevac和Zastava各进行了15具的预生产,并且在1958年生产出了之一批50具火箭发射器。1966年,Zastava已经生产出了26,000具RB M57。1970年,合计已经生产出了47,751具发射器,这也是Zastava生产的最后一款火箭筒。

实战历史

该发射器使用了近50年,并且在南联盟内战中被大量使用,但是此时南联盟的许多单位已经换装了更先进的火箭推进反坦克榴弹,诸如M79“黄蜂”(可能是仿造法国的LRAC F1),M80“胡峰”和M90“大黄蜂”。

设计

Zastava RB M57采用44mm/90mm的一级破甲、二级火箭推进榴弹。火箭弹采用4枚可折叠式稳定面,发射时需要将尾翼折叠起来塞入筒中。火箭弹采用UTI M57碰撞/延时引信,后期使用了更为可靠并且安全的UTI M61惯性/延时引信。发射时,火箭弹的两具底火分别点火,采用两具底火主要是为了提供旋转稳定和安全性。反坦克榴弹使用93克硝化纤维作为推进剂,位于火箭尾部的纸板推进剂盒中,内部也装配了沙子和火药作为推进剂。

火箭筒使用一个握把,一具两脚架和一具肩托作为依靠。发射器使用了双重击发,可以保证任何时刻的待击发状态。击针时刻预备,当扳机扣下后,引信底火被激活,点燃推进剂的容器,火箭出膛。

依靠双底火和自旋机构,Cetvic的设计保证了可靠性和安全性,得到了南斯拉夫军方的高度赞赏。

RB M57标准套件为:发射器、标尺瞄准具、M59瞄准镜、肩拖(实际上为一根铁丝)和携行带挂环,以上全部焊接在发射器上。这个设计以后成为了一种缺陷,导致了RB M57A1和M57A2的研发。

衍生型号

M57A1

1964年,在一次例行的检查当中,南斯拉夫人民军发现了反坦克榴弹发射器内部出现了两个裂痕。之一个出现于身管后方的位置,第二个出现于将携行带挂环焊接在发射器的位置上。军方指定Zastava解决问题。其中的解决办法为在发射筒上安装额外的15mm锌板做到加强结构强度的效果,并且将肩托和携行带挂环安装为特制的铁环上再焊接在发射器上。这些改造的火箭筒被称为“修理的RB”,之后生产的被称为 RB M57A1。

M57A2

在修改之后,Zastava再次进行了一次简单的改进,并且加强了后部发射管的厚度,将肩托设置为可拆卸。这是RB M57的最终版本,被称为RB M57A2。

在流行文化中的出现

在大规模即时战略游戏战争游戏·红龙中,RB M57A2作为南斯拉夫常规步兵Mehanizovana Pes的反坦克武器,值得一提的是,游戏中的发射器模型为RB M-58。

期货种类有两大类,即商品期货和金融期货,其中每一类中又包含其他子类。 \x0d\\x0d\  商品期货是指标的物为实物商品的期货合约。商品期货历史悠久,种类丰富,可以根据每一种商品设立商品期货合约,主要包括农副产品、金属产品、能源产品。具体而言,农副产品约20种,包括玉米、大豆、小麦、稻谷、燕麦、大麦、黑麦、猪肚、活猪、活牛、小牛、大豆粉、大豆油、可可、咖啡、棉花、羊毛、糖、橙汁、菜籽油等,其中大豆、玉米、小麦被称为三大农产品期货;金属产品9种,包括金、银、铜、铝、铅、锌、镍、钯、铂;化工产品5种,有原油、取暖用油、无铅普通汽油、丙烷、天然橡胶;林业产品2种,有木材、夹板。我国目前有:能源期货(燃料油期货)、金属期货(铜、铝期货)、农产品(大豆、豆粕、玉米、豆油、小麦、)、还有工业品(橡胶、棉花、白糖)。 \x0d\\x0d\  金融期货是指以金融工具作为标的物的期货合约,具有期货交易的一般特点,但与商品期货相比较,其合约标的物不是实物商品,而是传统的金融商品。金融期货交易产生于本世纪70年代的美国市场。1972年,美国芝加哥商业交易所的国际货币市场开始国际货币的期货交易,1975年芝加哥商业交易所开展房地产抵押券的期货交易,标志着金融期货交易的开始。现在,芝加哥商业交易所、纽约期货交易所和纽约商品交易所等都进行各种金融工具的期货交易,货币、利率、股票指数等都被作为期货交易的对象。目前,金融期货交易在许多方面已经走在商品期货交易的前面,超过了商品期货。金融期货包括指数期货、利率期货、外汇期货。我国目前即将上市股指期货:沪深300指数期货。 \x0d\\x0d\  随着金融创新的不断进行,其他期货新品种也应运而生。如天气期货、二氧化碳排放量期货等等。

Rb--一般是三极管的基极电阻 Rc--三极管的集电极电阻 RL--负载电阻 IC--集成电路

U--电压 UDC--直流电压 UOO--不太清楚(输出电压?)

1.直流稳压电源的设计与 ***

要求设计 *** 一个多路输出直流稳压电源,可将220V/50HZ交流电转换为多路直流稳压输出:+12V/1A,-12V/1A,+5V/1A,-5V/1A,+5V/3A及一组可调正电压。

2.高保真音频功率放大器的设计与 ***

要求设计 *** 一个高保真音频功率放大器,输出功率10W/8Ω,频率响应20~20KHZ,效率>60%,失真小。

3.函数发生器的设计与 ***

要求设计 *** 一个方波-三角波-正选波发生器,频率范围 10~100Hz,100Hz~1KHz,1KHz~10KHz;正弦波Upp≈3v,三角波Upp≈5v,方波Upp≈14v,幅度连续可调,线性失真小。

要求:1)课题名称。 2)设计任务和要求。 3)方案选择与论证。 4)原理框图,总体电路图、布线图以及它们的说明;单元电路设计与计算说明;元器件选择和电路参数计算的说明等。 5)电路调试。对调试中出现的问题进行分析,并说明解决的措施;测试、记录、整理与结果分析。 6)收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。

是这要求吗?

若是就如下

电路原理图如图一所示。图中的8038为函数发生器专用IC,它具有3种波形输出,分别正弦波、方波和三角波,8038的第10脚外接定时电容,该电容的容值决定了输出波形的频率,电路中的定时电容从C1至C8决定了信号频率的十个倍频程,从500μF开始,依次减小十倍,直到5500pF,频率范围相应地从005Hz~05 Hz~5Hz~50Hz~500Hz~5kHz~50kHz~500kHz,如果C8取250pF,频率可达1MHz。图中的V1、R7、R8构成缓冲放大器,R9为电位器,用于改变输出波形的幅值。

整个电路的频率范围为005Hz~1MHz,占空比可以从2%至98%调整,失真不大于1%,线性好,误差不大于01%,因此电路很有实用价值。

http://wwwggdznet/Article/UploadFiles/2004412249371jpg

参考资料:

更多详细资料: http://wwwxue360com

这个我以前学校里有做过。大致设计思想是先用三极管振荡出1个正弦波,再经过一级放大(输出正弦波),后面加一级放大限幅的电路(输出方波),最后一级积分电路(输出3角波)。翻翻书吧,模拟电子书上有的

函数信号发生器的设计与 ***

系别:电子工程系 专业:应用电子技术 届:07届 姓名:李贤春

摘 要

本系统以ICL8038集成块为核心器件, *** 一种函数信号发生器, *** 成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路,只需要个别的外部元件就能产生从0001Hz~30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调制信号输入端,所以可以用来对低频信号进行频率调制。

关键词 ICL8038,波形,原理图,常用接法

一、概述

在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。

二、方案论证与比较

21·系统功能分析

本设计的核心问题是信号的控制问题,其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中,我们综合考虑了以下三种实现方案:

22·方案论证

方案一∶采用传统的直接频率合成器。这种 *** 能实现快速频率变换,具有低相位噪声以及所有 *** 中更高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节,导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高,而且容易产生过多的杂散分量,难以达到较高的频谱纯度。

方案二∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性,可以很好地选择所需要频率信号,抑制杂散分量,并且避免了量的滤波器,有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节,锁定时间较长,故频率转换时间较长。而且,由模拟 *** 合成的正弦波的参数,如幅度、频率 相信都很难控制。

方案三:采用8038单片压控函数发生器,8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压,可以实现数控调节,其振荡范围为0001Hz~300KHz。

三、系统工作原理与分析

31、ICL8038的应用

ICL8038是精密波形产生与压控振荡器,其基本特性为:可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、方波与脉冲波等波形;改变外接电阻、电容值可改变,输出信号的频率范围可为0001Hz~300KHz;正弦信号输出失真度为1%;三角波输出的线性度小于01%;占空比变化范围为2%~98%;外接电压可以调制或控制输出信号的频率和占空比(不对称度);频率的温度稳定度(典型值)为12010-6(ICL8038ACJD)~25010-6(ICL8038CCPD);对于电源,单电源(V+):+10~+30V,双电源(+V)(V-):±5V~±15V。图1-2是管脚排列图,图1-2是功能框图。8038采用DIP-14PIN封装,管脚功能如表1-1所示。

32、ICL8038内部框图介绍

函数发生器ICL8038的电路结构如图虚线框内所示(图1-1),共有五个组成部分。两个电流源的电流分别为IS1和IS2,且IS1=I,IS2=2I;两个电压比较器Ⅰ和Ⅱ的阈值电压分别为 和 ,它们的输入电压等于电容两端的电压uC,输出电压分别控制RS触发器的S端和 端;RS触发器的状态输出端Q和 用来控制开关S,实现对电容C的充、放电;充点电流Is1、Is2的大小由外接电阻决定。当Is1=Is2时,输出三角波,否则为矩尺波。两个缓冲放大器用于隔离波形发生电路和负载,使三角波和矩形波输出端的输出电阻足够低,以增强带负载能力;三角波变正弦波电路用于获得正弦波电压。

33、内部框图工作原理

★当给函数发生器ICL8038合闸通电时,电容C的电压为0V,根据电压比较器的电压传输特性,电压比较器Ⅰ和Ⅱ的输出电压均为低电平;因而RS触发器的 ,输出Q=0, ;

★使开关S断开,电流源IS1对电容充电,充电电流为

IS1=I

因充电电流是恒流,所以,电容上电压uC随时间的增长而线性上升。

★当上升为VCC/3时,电压比较器Ⅱ输出为高电平,此时RS触发器的 ,S=0时,Q和 保持原状态不变。

★一直到上升到2VCC/3时,使电压比较器Ⅰ的输出电压跃变为高电平,此时RS触发器的 时,Q=1时, ,导致开关S闭合,电容C开始放电,放电电流为IS2-IS1=I因放电电流是恒流,所以,电容上电压uC随时间的增长而线性下降。

起初,uC的下降虽然使RS触发的S端从高电平跃变为低电平,但 ,其输出不变。

★一直到uC下降到VCC/3时,使电压比较器Ⅱ的输出电压跃变为低电平,此时 ,Q=0, ,使得开关S断开,电容C又开始充电,重复上述过程,周而复始,电路产生了自激振荡。

由于充电电流与放电电流数值相等,因而电容上电压为三角波,Q和 为方波,经缓冲放大器输出。三角波电压通过三角波变正弦波电路输出正弦波电压。

结论:改变电容充放电电流,可以输出占空比可调的矩形波和锯齿波。但是,当输出不是方波时,输出也得不到正弦波了。

34、方案电路工作原理(见图1-7)

当外接电容C可由两个恒流源充电和放电,电压比较器Ⅰ、Ⅱ的阀值分别为总电源电压(指+Vcc、-VEE)的2/3和1/3。恒流源I2和I1的大小可通过外接电阻调节,但必须I2>I1。当触发器的输出为低电平时,恒流源I2断开,恒流源I1给C充电,它的两端电压UC随时间线性上升,当达到电源电压的确2/3时,电压比较器I的输出电压发生跳变,使触发器输出由低电平变为高电平,恒流源I2接通,由于I2>I1(设 I2=2I1),I2将加到C上进行反充电,相当于C由一个净电流I放电,C两端的电压UC又转为直线下降。当它下降到电源电压的1/3时,电压比较器Ⅱ输出电压便发生跳变,使触发器输出为方波,经反相缓冲器由引脚9输出方波信号。C上的电压UC,上升与下降时间相等(呈三角形),经电压跟随器从引脚3输出三角波信号。将三角波变为正弦波是经过一个非线性 *** (正弦波变换器)而得以实现,在这个非线性 *** 中,当三角波的两端变为平滑的正弦波,从2脚输出。

其中K1为输出频段选择波段开关,K2为输出信号选择开关,电位器W1为输出频率细调电位器,电位器W2调节方波占空比,电位器W3、W4调节正弦波的非线性失真。

图1-1

35、两个电压比较器的电压传输特性如图1-4所示。

图1-4

36、常用接法

如图(1-2)所示为ICL8038的引脚图,其中引脚8为频率调节(简称为调频)电压输入端,电路的振荡频率与调频电压成正比。引脚7输出调频偏置电压,数值是引脚7与电源+VCC之差,它可作为引脚8的输入电压。

如图(1-5)所示为ICL8038最常见的两种基本接法,矩形波输出端为集电极开路形式,需外接电阻RL至+VCC。在图(a)所示电路中,RA和RB可分别独立调整。在图(b)所示电路中,通过改变电位器RW滑动的位置来调整RA和RB的数值。

图1-5

当RA=RB时,各输出端的波形如下图(a)所示,矩形波的占空比为50%,因而为方波。当RA≠RB时,矩形波不再是方波,引脚2输出也就不再是正弦波了,图(b)所示为矩形波占空比是15%时各输出端的波形图。根据ICL8038内部电路和外接电阻可以推导出占空比的表达式为

故RA<2RB。

为了进一步减小正弦波的失真度,可采用如图(1-6)所示电路,电阻20K与电位器RW2用来确定8脚的直流电压V8,通常取V8≥2/3Vcc。V8越高,Ia、Ib越小,输出频率越低,反之亦然。RW2可调节的频率范围为20HZ20~KHZ。V8还可以由7脚提供固定电位,此时输出频率f0仅有Ra、Rb及10脚电容决定,Vcc采用双对电源供电时,输出波形的直流电平为零,采用单对电源供电时,输出波形的直流电平为Vcc/2。两个100kΩ的电位器和两个10kΩ电阻所组成的电路,调整它们可使正弦波失真度减小到05%。在RA和RB不变的情况下,调整RW2可使电路振荡频率更大值与最小值之比达到100:1。在引脚8与引脚6之间直接加输入电压调节振荡频率,更高频率与更低频率之差可达1000:1。

37、实际线路分析

可在输出增加一块LF35双运放,作为波形放大与阻抗变换,根据所选择的电路元器件值,本电路的输出频率范围约10HZ~20KHZ;幅度调节范围:正弦波为0~12V,三角波为0~20V,方波为0~24V。若要得到更高的频率,还可改变三档电容的值。

图1-6

表 1-1 ISL8038管脚功能

管 脚 符 号 功 能

1,12 SINADJ1,SINADJ2 正弦波波形调整端。通常SINADJ1开路或接直流电压,

SINADJ2接电阻REXT到V-,用以改善正弦波波形和减小失真。

2 SINOUT 正弦波输出

3 TRIOUT 三角波输出

4,5 DFADJ1,DFADJ2 输出信号重复频率和占空比(或波形不对称度)调节端。通常DFADJ1端接电阻RA到V+,DFADJ2端接RB到V+,改变阻值可调节频率和占空比。

6 V+ 正电源

7 FMBIAS 调频工作的直流偏置电压

8 FMIN 调频电压输入端

9 SQOUT 方波输出

10 C 外接电容到V-端,用以调节输出信号的频率与占空比

11 V- 负电源端或地

13,14 NC 空脚

四、 *** 印刷电路板

首先,按图 *** 印刷电路板,注意不能有断线和短接,然后,对照原理图和印刷电路板的元件而进行元件的焊接。可根据自己的习惯并遵循合理的原则,将面板上的元器件安排好,尽量使连接线长度减少,变压器远离输出端。再通电源进行调试,调整分立元件振荡电路放大元件的工作点,使之处于放大状态,并满足振幅起振条件。仔细检查反馈条件,使之满足正反馈条件,从而满足相位起振条件。

*** 完成后,应对整机进行调试。先测量电源支流电压,确保无误后,插上集成快,装好连接线。可以用示波器观察波形发出的相应变化,幅度的大小和频率可以通过示波器读出 。

五、系统测试及误差分析

51、测试仪器

双踪示波器 YB4325(20MHz)、万用表。

52、测试数据

基本波形的频率测量结果

频率/KHz

正弦波 预置 001 002 2 20 50 100

实测 00095 00196 20003 200038 5000096 100193

方波 预置 001 002 2 20 50

实测 0095 00197 10002 20004 200038

三角波 预置 001 002 1 2 20 100

实测 00095 00196 10002 20004 200038 1000191

53、误差分析及改善措施

正弦波失真。调节R100K电位器RW4,可以将正弦波的失真减小到1%,若要求获得接近05%失真度的正弦波时,在6脚和11脚之间接两个100K电位器就可以了。

输出方波不对称,改变RW3阻值来调节频率与占空比,可获得占空比为50%的方波,电位器RW3与外接电容C一起决定了输出波形的频率,调节RW3可使波形对称。

没有振荡。是10脚与11脚短接了,断开就可以了

产生波形失真,有可能是电容管脚太长引起信号干扰,把管脚剪短就可以解决此问题。也有可能是因为2030功率太大发热导致波形失真,加装上散热片就可以了。

54、调试结果分析

输出正弦波不失真频率。由于后级运放上升速率的限制,高频正弦波(f>70KHz)产生失真。输出可实现02V步进,峰-峰值扩展至0~26V。

图1-2

图 1−7

六、结论

通过本篇论文的设计,使我们对ICL8038的工作原理有了本质的理解,掌握了ICL8038的引脚功能、工作波形等内部构造及其工作原理。利用ICL8038 *** 出来的函数发生器具有线路简单,调试方便,功能完备。可输出正弦波、方波、三角波,输出波形稳定清晰,信号质量好,精度高。系统输出频率范围较宽且经济实用。

七、参考文献

1谢自美《电子线路设计实验测试(第三版)》武汉:华中科技大学出版社。2000年7月

2杨帮文《新型集成器件家用电路》北京:电子工业出版社,20028

3第二届全国大学生电子设计竞赛组委会。全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编。北京:北京理工大学出版社,1997

4李炎清《毕业论文写作与范例》厦门:厦门大学出版社。200610

5潭博学、苗江静《集成电路原理及应用》北京:电子工业出版社。20039

6陈梓城《家用电子电路设计与调试》北京:中国电力出版社。2006

实验二 晶体管共射极单管放大器

一.实验目的

1.学会放大器静态工作点的调试 *** ,分析静态工作点对放大器性能的影响。 2.掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及更大不失真输出电压的测试 *** 。 3.熟悉常用电子仪器及电子技术实验台的使用。

二.实验原理

图2—1为电阻分压工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RB1和Rb2

组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号ui后,在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反,幅值被放大了的输出信号uo,从而实现了电压放大。

图2—1

在图2—1电路中,当流过偏置电阻RB1 (Rb1和电位器Rp的阻值)和Rb2 的电流远大于

晶体管的基极电流IB时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算

Rb2

∙VCC

RB1+Rb2U-UBE

IE=B≈IC

RE

UB≈

UCE=UCC-IC(RC+RE)

电压放大倍数

AV=-β

RC//RL

rbe

输入电阻 ri =RB1//Rb2//rbe 输出电阻 ro ≈ Rc

由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和 *** 晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计

和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此,除了学习放大器的理论知识和设计 *** 外,还必须掌握必要的测量和调试技术。

放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1.放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量

测量放大器的静态工作点,应在输入信号ui =0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压,然后算出IC的 *** ,例如,只要测出UE,即可用IC ≈ IE= UE 算出IC(也可根据IC=

RE

UCC-UC,由U确定I),同时也能算出U=U-U,U=U-U。为了减小误差,提高

CCBEBECECE

RC

测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试

静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时uo的负半周将被削底,如图2-2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即uo的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的ui,检查输出电压uo的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。

(a) (b) (c)

图2—2

改变电路参数UCC、RC、RB(RB1、Rb2)都会引起静态工作点的变化,如图2-3所示。但通常多采用调节偏电阻RB1的 *** 来改变静态工作点,如减小RB1

,则可使静态工作点提高

等。

图2—3

最后还要说明的是,上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的,应该是相对信号的幅度而言,如信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点更好尽量靠近交流负载线的中点。 2.放大器动态指标测试

放大器动态指标测试有电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、更大不失真输出电压(动态范围)和通频带等。

1) 电压放大倍数AV的测量

调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压ui,在输出电压uo不失真的情况下,用交流毫伏表测出ui和uo的有效值ui和uo,则

UAV=O

Ui

2)输入电阻的测量

为了测量放大器的输入电阻,按图2-4电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R,在放大器正常工作的情况下,用交流毫伏表测出Us和Ui,则根据输入电阻的定义可得

ri=

UiUiUi

=∙R=∙R IiURUS-Ui

测量时应注意:

① 由于电阻R两端没有电路公共接地点,所以测量R两端电压UR时必须分别测出Us和Ui,然后接UR=Us—Ui求出UR值。

② 电阻R的值不易取得过大或过小,以免产生较大的测量误差,通常取R与ri为同一数量级为好,本实验可取R=1 KΩ~2 KΩ。 3) 输出电阻的测量

按图2—4电路,在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载RL的输出电压Uo和接入负载后的输出电压UL,根据

UL=

即可求出ro

RL

∙UO

rO+RL

UO

-1)∙RL UL

rO=(

在测试中应注意,必须保持RL接入前后输入信号的大小不变。

图2—4

4) 更大不失真输出电压Uopp的测试(更大动态范围)

如上所述,为了得到更大动态范围,应将静态工作点调在交流负载线的中点。为此在放大器正常工作情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节RP(改变静态工作点),用示波器观察uo,当输出波形同时出现削底和缩顶现象时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号,使波形输出幅度更大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出uo(有效值),则动态范围等于22Uo。或用示波器直接读出Uopp来。 5) 放大器频率特性的测量

放大器的频率特性是指放大器的电压放大倍数AV与输入信号频率f之间的关系曲线。单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如图2—5所示,Avm为中频电压放大倍数,通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的1/2倍,即0707Aum所对应的频率分别称为下限频率fL和上限频率fH,则通频带 fBW=fH-fL

放大器的幅率特性就是测量不同频率信号时的电压放大倍数AV。为此,可采用前述测AV的 *** ,每改变一个信号频率,测量其相应的电压放大倍数,测量时应注意取点要恰当,在低频段与高频段应多测几点,在中频段可以少测几点。此外,在改变频率时,要保持输入信号的幅度不变。

图2—5 图2—6

三.实验设备与器件

1.万用表(自备); 2.信号源; 3.示波器(自备); 4.交流毫伏表; 5.直流电压表; 6.9011或9013。

四.实验内容

实验电路如图2—1所示。为防止干扰,各电子仪器的公共端必须连在一起,同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线,如使用屏蔽线,则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。 1.测量静态工作点

接通电源前,先将RP调到更大,信号源输出旋钮旋至零。接通+12V电源,调节RP使IC=20mA(即UE=30V),用数字电压表测量UB、UE、UC及用万用表测量Rb2值。

记入表

2—1中。

2.测量电压放大倍数

在放大器输入端加入频率为1KHZ的正弦信号us,调节信号源的输出旋钮使Ui=15mV,同时用示波器观察放大器输出电压uo的波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述三种情况下的Uo值,并用示波器同时观察uo和ui的相位关系,把结果记入表2—2中。

3.观察静态工作点对电压放大倍数的影响

置Rc=3KΩ,RL=∞,ui适当,调节RP,用示波器监视输出的电压波形,在uo不失真的条件下,测量数组Ic和

Uo值,记入表2—3中。 测量Ic时,要先将信号源输出旋钮旋至零(即使Ui=0)。 4.观察静态工作点对输出波形失真的影响

置RC=3KΩ,RL=3KΩ,ui=0,调节RP使IC=20mA(可通过测量UE来估算IC)测出UCE值,再逐步加大输入信号,使输出电压uo足够大但不失真。然后保持输入信号不变,分别增大和减小RP,使波形出现失真,绘出uo的波形,并测出失真情况下的IC和UCE值,把结果计入表2—4中。每次测IC和UCE值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。

5.测量更大不失真输出电压

置RC=3KΩ,RL=3KΩ,按照实验原理(4)中所述 *** ,同时调节输入信号的幅度和电位器RP,用示波器和交流毫伏表测量Uopp及Uo,记入表2—5中。

6.测量输入电阻和输出电阻

置RC=3KΩ,RL=3KΩ,IC=20mA。输入1KHZ正弦信号,在输出电压uo不失真的情况下,用交流毫伏表测出UsUi和UL记入表2—6中。

保持Us不变,断开RL,测量输出电压Uo,记入表2—6中。

7.测量幅频特性曲线

取Ic=20mA,RC=3KΩ,RL=3KΩ。保持输入信号ui或us的幅度不变,改变信号源频率f,逐点测出相应的输出电压Uo,记入表2—7中。

为了频率f取值合适,可先粗测一下,找出中频范围,然后再仔细读数。

说明:本实验内容较多,读者可根据扩展板上给出的不同条件做进一步研究。其中6和7可作为选作内容。

五.实验报告

1.列表整理测量结果,并把实测的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻之值与理论计算值相比较(取一组数据进行比较),分析产生误差原因。

2.总结Rc,RL及静态工作点对放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的影响。 3.讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。 4.分析讨论在调试过程中出现的问题。

六.预习要求

1.阅读教材中有关单管放大电路的内容并估算实验电路的性能指标。 假设:3DG6的β=100,RB1=20KΩ,RB2=60KΩ,RC=24KΩ,RL=24KΩ。 估算放大器的静态工作点,电压放大倍数AV,输入电阻ri和输出电阻ro。 2.了解放大器干扰和自激振荡消除的 *** 。

3.能否用数字电压表直接测量晶体管的UBE 为什么实验中要采用测UB、UE,再间接算出UBE的 *** 4.怎样测量RB1阻值

5.当调节偏置电阻RB1,使放大器输出波形出现饱和或截止失真时,晶体管的管压降

UCE怎样变化

6.改变静态工作点对放大器的输入电阻ri有否影响 改变外接电阻RL对输出电阻ro有否影响

7.在测试Av,ri和ro时怎样选择输入信号的大小和频率 为什么信号频率一般选1KHZ,而不选100KHZ或更高

8.测试中,如果将信号源、交流毫伏表、示波器中任一仪器的二个测试端子接线换位(即各仪器的接地端不再连在一起),将会出现什么问题

设计流程如下:1 作出原理图,在这里要用到原理库,作用就是把你用到的那个元器件在sheet上表达出来,protel里面有自带的原理图库,但是有可能你需要的一些新器件找不到,这时候就需要你自己建一个原理图库了2 原理图做好以后就可以生成 *** 表格,这个东西就是原理图和你最终要做的PCB的连接的桥梁,还可以生成所用器件列表等等3 新建一个PCB文件,把刚才的 *** 表格加载进来就可以了,在这个过程中就用到pcb库,即需要了解封装的概念,原理图对应的实物就是封装(我们最终做出的PCB是要把实物焊接到上面的吧),然后就是确定PCB的大小,排列元器件,确定布线规则,布线,铺地等等,最后是规则检查等等,以上就是Protel99se的完整设计流程,和原理图库和PCB库的作用,希望对你有帮助,因为整个过程是比较复杂的,其中更是涉及到一些细节问题,可以自己找一个小例子联系一下,慢慢的就会熟悉,有其他问题可以咨询我 *** 547204685 希望杯采纳