Усилитель мощности электрических сигналов

План

Введение

1. Разработка структуры усилителя

2. Разработка и расчет оконечного каскада усилителя мощности

2.1. Выбор первой пары транзисторов

2.1.1. Построение нагрузочной прямой в режиме В

2.1.2. Построение мощностных характеристик

2.1.3. Построение нагрузочной прямой в режиме АВ

2.2. Выбор второй пары транзисторов

2.2.1. Построение нагрузочной прямой в режиме В

2.2.2. Построение нагрузочной прямой в режиме АВ

2.3. Расчет напряжения смещения

2.4. Нелинейные искажения

3. Разработка и расчет предоконечного каскада

3.1. Выбор типа транзистора

3.2. Построение нагрузочных прямых

4. Разработка и расчет промежуточного каскада

4.1. Выбор операционного усилителя

4.2. Расчет масштабирующего усилителя с инвертированием сигнала

5. Разработка и расчет входного каскада

5.1. Выбор операционного усилителя

5.2. Расчет масштабирующего усилителя без инвертирования сигнала

6. Разработка и расчет блока питания

7. Разработка и описание печатной платы.

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Несмотря на быстрое развитие усилительной техники, бестрансформаторные усилители мощности по-прежнему играют важную роль.

Такие усилители могут быть легко выполнены по интегральной технологии. Именно поэтому современные БМУ представляют собой компактные и экономичные устройства. Кроме того, отсутствие частотно-зависимых элементов в цепях связи позволяет вводить глубокие отрицательные обратные связи не только по переменному, но и по постоянному току, что существенно улучшает характеристики усилителей.

Основной функцией усилителей мощности (УМ) является обеспечение в нагрузке заданного значения мощности; усиление по напряжению является второстепенным фактором, в результате УМ являются основными потребителями энергии источников питания. Для обеспечения высокого КПД мощные выходные каскады работают в режиме класса В или АВ. Схемы строят двухтактными на транзисторах различного типа проводимости (комплементарных), включенных по схеме с ОК или с ОЭ.

Исходные данные:

- мощность, отдаваемая в нагрузку ;

- сопротивление нагрузки ;

- внутреннее сопротивление источника сигнала ;

- диапазон усиливаемых частот ;

- коэффициент частотных искажений ;

- коэффициент гармоник ;

1 Разработка структуры усилителя

Усиление – это процесс увеличения электрических сигналов колебаний с сохранением их частотного спектра и фазовых соотношений. В настоящее время усилители электрических сигналов применяются практически в любых электронных устройствах, таких как: устройства воспроизведения и записи информации, устройства автоматики, измерительные устройства, вычислительная техника и т.д.

Нагрузка

Усилитель

Источник сигнала

Р₁ Р₂

Р_о

Источник питания

Рисунок 1 - Общая схема усилителя.

Процесс усиления электрического сигнала происходит за счет мощности, потребляемой от источника питания. Часть мощности Р_о в усилителе преобразуется в мощность Р₂ , т.е. в мощность, выделяемую в нагрузке. Для преобразования мощности Р_о в мощность Р₂ затрачивается мощность Р₁ , т.е. мощность источника сигнала. Таким образом, усиление – процесс увеличения мощности источника сигнала.

В этом данном курсовом проекте проектируется устройство, структурная схема которого изображена на Рисунке 2.

На-грузка

Оконеч-ный каскад

Пред-оконечный каскад

Входной каскад

Каскад предваритель-ного усиления

Uс

Цепь смеще-ния

Цепь смещения

Цепь смеще-ния

Евх

Рисунок 2 - Структурная схема проектируемого усилителя.

2. Разработка и расчет оконечного каскада усилителя мощности

Выберем в качестве оконечного каскада двухтактный, бестрансформаторный, каскад на составных биполярных транзисторах, включенных по схеме с общим коллектором. Это позволит нам осуществить непосредственную связь с нагрузкой, а значит, обойтись без громоздких трансформаторов и разделительных конденсаторов. А т.к. последние являются частотно-зависимыми элементами, то их отсутствие существенно расширит полосу пропускания усилителя. Отсутствие частотно-зависимых элементов позволяет вводить глубокие обратные связи по постоянному току, что улучшает хар

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать