Попередній розрахунок підсилювача

ВСТУП

 

В багатьох областях науки та техніки часто виникає необхідність підсилення електричних коливань (сигналів) різних видів зі збереженням їх форми. Пристрої, призначенні для таких цілей, називають підсилювачами.

Ціль данного курсового проекту ― розробка підсилювача потужності звукових частот.

В першому розділі розраховується число каскадів пісилювача та розподіляються частотні спотворення між каскадами.

В другому розділі виконується покаскадний розрахунок в напрямку від вихода до входу підсилювача, т.б. спочатку розглядається кінцевий каскад, потім – передкінцевий, драйверний і, накінець, каскади попереднього підсилення.

В третьому розділі розраховуються нелінійні спотворення для кожного з каскадів.

В четвертому розділі визначається необхідна глибина зворотнього зв’зку при необхідних запасах устойчивості.

В п’ятому, шостому, сьомому і восьмому розділах вибираються схеми пристроїв регулювання тембру та гучності, схема попереднього підсилювача і схема радіатора відповідно та розраховуються їх параметри.

 

 

ПОПЕРЕДНІЙ РОЗРАХУНОК ПІДСИЛЮВАЧА

Визначення числа каскадів підсилювача

Визначимо напругу на виході підсилювача (діюча напруга):

           (1.1.1)

Максимальна напруга (амплітудна):

   (1.1.2)

Визначимо коефіцієнт передачі по напрузі:

 ,             (1.1.3)

(1.1.4)

Щоб знайти напругу на виході для согласуючого за напругою ланцюга, необхідно виконати умови:

R _вх = R _дж

        (1.1.5)

,

       (1.1.6)

Щоб визначити повний коефіцієнт передачі по напрузі, необхідно ураховувати коефіцієнт втрат, який скаладається з впливу зворотнього зв’язку, й дорівнює 40дБ та впливу вхідних ланцюгів, й дорівнює 6дБ:

                                                   (1.1.7)

Визначимо потужність, яку необхідно подати на вхід підсилювача:

   (1.1.8)

Визначимо коефіцієнт передачі по потужності:

(1.1.9)

(1.1.10)

 Знайдемо повний коефіцієнт передачі по потужності,при цьому врахуєм,що втрати на зворотній зв’язок і вхідні ланцюги в 2 рази меньше:

(1.1.11)

Нехай схеми кінцевого та передкінцевого каскадів включені за схемою зі спільним колектором,тоді отримаємо:

,  ,

де .

 

 

Отримаємо:

,

(1.1.12)

 

 

Для схеми з спільним емітером отримаємо:

(1.1.13)

(1.1.14)

  (1.1.15)    

(1.1.16)

Визначимо кількість каскадів підсилювача:

(1.1.17)

(1.1.18)

Вибираємо більше серед  та  і отримаємо, що загальне число каскадів буде 8.

 

Розподіл частотних спотворень

(1.2.1)

  (1.2.2)

На ВЧ в підсилювачі потужності суттєві частотні спотворення вносить драйвер, тому:

  (1.2.3)

(1.2.4)

(1.2.5)

(1.2.6)

 2. ЕЛЕКТРИЧНИЙ РОЗРАХУНОК КАСКАДІВ ПІДСИЛЮВАЧА

 

РОЗРАХУНОК НЕЛІНІЙНИХ СПОВОРЕНЬ

РОЗРАХУНОК РАДІАТОРА

У справочнику по транзисторам ми можемо знайти слідуючи дінні:                                                    

температура переходу: Т_{п max}=125°С,

допустима темперетура навколишнього середовища: -40+100°С,

тепловий опір перехід-корпус: R_п-к =1°С/Вт,

тепловий опір корпус-теплоотвід: R_к-т=0.65°С/Вт.

Так як ми маємо два транзистора, то ми можемо встановити їх на спільний радіатор, тоді потужність, яку необхідно розсіювати радіатором, потрібно подвоїти. При встановленні транзисторів на спільний радіатор необхідно дотриматись слідуючої умови: транзистори повинні бути ізольовані від радіатора. Так як на колекторах у транзисторів разність напруг дорівнює 42В, отримаємо:

(*)      

де α ― коефіцієнт тепловіддачи,

S ― площа радіатора.

Т_ос візьмемо 50°С

де:

 

Із формули (*) можемо знайти площину радіатора:

 

 

                                                                  

 

ЗАКЛЮЧЕННЯ

В результаті виконого курсового проекту спроєктован підсилювач потужності низьких частот, який складаєтья з кінцевого, передкінцевого та драйверного каскадів. Також прведен розрахунок регулятора тембра, регулятора гучності попереднього підсилювача та радіатора. Характеристики підсилювача повністю відповідають технічному завданню.

 

 

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Цикіна А.В. “Усилители.Учебник для техникумов”.М., “Связь”, 1972 г.

2. Мамонкін И.Г. “Усилительные устройства. Учебное пособие для вузов”. Изд. 2-е, доп. и перераб. М., “Связь”, 1977.

3. Разевиг В.Д. “Система схемотехнического моделирования Micro-Cap V”–“СОЛОН” 1997.

4. Методические указания к курсовому проектированию усилительных устройств низкой частоты по курсу “Усилительные устройства” для студентов специальности 23.01 / Сост. В.И. Старцев, А.П. Куценко. – Одесса: ОПИ, 1990.

5. “Транзистори для апаратури широкого використання: Справочник/ Под ред. Б.Л. Перельмана. – М.: «Радио и связь», 1981.

 

ВСТУП

 

В багатьох областях науки та техніки часто виникає необхідність підсилення електричних коливань (сигналів) різних видів зі збереженням їх форми. Пристрої, призначенні для таких цілей, називають підсилювачами.

Ціль данного курсового проекту ― розробка підсилювача потужності звукових частот.

В першому розділі розраховується число каскадів пісилювача та розподіляються частотні спотворення між каскадами.

В другому розділі виконується покаскадний розрахунок в напрямку від вихода до входу підсилювача, т.б. спочатку розглядається кінцевий каскад, потім – передкінцевий, драйверний і, накінець, каскади попереднього підсилення.

В третьому розділі розраховуються нелінійні спотворення для кожного з каскадів.

В четвертому розділі визначається необхідна глибина зворотнього зв’зку при необхідних запасах устойчивості.

В п’ятому, шостому, сьомому і восьмому розділах вибираються схеми пристроїв регулювання тембру та гучності, схема попереднього підсилювача і схема радіатора відповідно та розраховуються їх параметри.

 

 

ПОПЕРЕДНІЙ РОЗРАХУНОК ПІДСИЛЮВАЧА