Курсовая по схематехнике
Одностраничный сайт для курсовой работы

Проектирование и анализ усилителя на ОУ
(пример структуры курсовой)

Эта страница — готовый шаблон: подставьте свои формулировки темы, расчёты, параметры и схему. Всё сверстано аккуратно, с оглавлением и блоками под теорию, расчёт и результаты моделирования.

Дисциплина: Схематехника Формат: HTML + CSS Разделы: 7 Версия: 1.0

1. Описание работы

Цель и краткое введение

Цель

Спроектировать аналоговый усилительный каскад на операционном усилителе, рассчитать номиналы элементов, проверить устойчивость и подтвердить результаты моделированием.

Кратко о подходе

  • Выбор топологии (инвертирующий/неинвертирующий/активный фильтр).
  • Расчёт коэффициента усиления и полосы частот.
  • Проверка ограничений по питанию, выходному току, шумам.
  • Моделирование (SPICE) и сравнение с расчётом.

2. Исходные данные и задание

Заполните под ваш вариант
Параметр Обозначение Значение Комментарий
Напряжение питания ±Vcc ±12 В Двуполярное питание (пример)
Коэффициент усиления по напряжению Ku 10 В полосе частот
Полоса пропускания fmin…fmax 20 Гц…20 кГц Аудиодиапазон (пример)
Входной сигнал (амплитуда) Uin 0.2 В Синус, 1 кГц
Нагрузка RL 10 кОм Эквивалент нагрузки

3. Теоретические сведения

Ключевые формулы и пояснения

Топология: неинвертирующий усилитель

Для неинвертирующего включения коэффициент усиления определяется соотношением резисторов обратной связи:

Ku = 1 + R2 / R1

Здесь R2 — резистор в цепи обратной связи, R1 — резистор на землю.

Ограничения и проверка

  • Выходной размах: ограничен питанием и типом ОУ.
  • Полоса: зависит от произведения усиления на ширину полосы (GBW).
  • Стабильность: проверка фазового запаса в модели.
  • Нагрузка: ограничения по выходному току.

Примечание про моделирование

В SPICE обычно смотрят: АЧХ/ФЧХ (AC analysis), переходный процесс (Transient), и при необходимости шум (Noise). Приложите скриншоты или графики в раздел «Результаты».

4. Расчётная часть

Пример расчёта номиналов

Выбор R1 и R2

Требуется Ku=10. Тогда: 10 = 1 + R2/R1 → R2 = 9·R1.

Выберем R1 = 10 кОм, тогда R2 = 90 кОм. Можно округлить до ближайшего стандартного ряда (например, 91 кОм).

Проверка по размаху

При входе Uin=0.2 В на выходе ожидается Uout≈2 В, что укладывается в питание ±12 В с запасом.

Для реальной работы добавьте проверку по типу ОУ (rail-to-rail или нет) и допуск по нагрузке.

Итоговые номиналы

Элемент Номинал Ряд/допуск Комментарий
R1 10 кОм E24, 1% Задание усиления
R2 90–91 кОм E24, 1% Обратная связь
C (опционально) 100 пФ ±5% Компенсация/устойчивость при необходимости

5. Принципиальная схема

SVG-иллюстрация (можно заменить на вашу картинку)
ОУ Uin + − R2 Uout R1 RL Пример: неинвертирующий усилитель

Netlist (опционально, пример)

* Non-inverting op-amp amplifier (example) VCC V+ 0 DC 12 VEE V- 0 DC -12 VIN IN 0 SIN(0 0.2 1k) R1 NINV 0 10k R2 OUT NINV 91k RL OUT 0 10k * Ideal op-amp model placeholder (replace with real subcircuit) EOP OUT 0 IN NINV 1e6 .END

6. Вывод

Коротко и по делу

В ходе работы была выбрана топология неинвертирующего усилителя на операционном усилителе, рассчитаны номиналы элементов обратной связи для получения заданного усиления, выполнены проверки по размаху выходного сигнала и предложены шаги для подтверждения результатов в SPICE-модели.

7. Список источников

Оформите по ГОСТ/требованиям кафедры
  1. Седра А., Смит К. Микроэлектронные схемы (Microelectronic Circuits).
  2. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (The Art of Electronics).
  3. Datasheet выбранного операционного усилителя (Texas Instruments / Analog Devices и т.п.).
  4. Методические указания по курсовой работе (ваша кафедра).