Реферат на тему усилители мощности

Обновлено: 05.07.2024

Разработать усилитель мощности, с использованием операционных усилителей (ОУ), класс работ АБ (вид и спад амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) не имеет значения) и имеющий следующие параметры:

выходная мощность Рвых=1 ВА;

ток нагрузки Iн=1 А;

входное напряжение U_вх=0,1 В;

диапазон частот f_Н=50 Гц f_В= 500 Гц;

напряжение питания U_П=±12 В.

Графическая часть курсовой работы выполняется на двух листах формата А3, содержащих структурную и принципиальную схему усилителя
2. Введение

С развитием микроэлектроники и микросхемотехники стали появляться новые устройства, построенные на новой технологической основе - интегральной технологии. Данное новшество позволило значительно уменьшить габариты проектируемых устройств, т.к. на кристале микросхемы площадью не более 25 кв. мм можно разместить до 10000000 транзисторов, что поэволяет строить на их основе сложные, высокоточные устройства с огромными коэффициентами усиления и другими не менее вахными параметрами. Интегральная технология после ее изобретения разошлась на два направления, это аналоговые и цифровые интегральные схемы. В аналоговой интегральной схемотехнике широкое применение нашли так называемые операционные усилители, получиваие свое название от первоначального их использования в устройствах выполняющих какие-либо математические операции. На самом деле операционные усилители это усилители дифференциального напряжения с очень большим коэффициентом усиления по напряжении (современные ОУ усиливают сигнал в десятки и сотни тысяч раз) и с большим (десятки мегаом) входным сопротивлением. На операционных усилителях, возможно строить разнообразные по своему назначений устройства к примеру: интеграторы, дифференциаторы, усилители инвертирующие и неинвертирующие, активные фильтри на RC-элементах; и это далеко не полный список устройств в которых применяются операционные усилители. Но также как и другие устройства у операционных усилителей есть и свои недостатки. Они имеют небольшой входной ток смещения, который необходимо компенсировать, не равномерную АЧХ по всей полосе пропускания, и не очень большой по нынешним требованиям частотный диапазон, также в отличие от идеального операционного усилителя, реальные имеют не очень большой выходной ток (5. ..50 мА). Но не смотря на все эти недостатки операционные усилители широко применяются в промышленной электроники в узлах автоматики, усиления и вычислений, И в качестве примера в данной курсовой работе рассматривается схема усилителя мощности с применением операционного усилителя.

3. Основание выбора структурной и принципиальной схем

При проектировании усилителей мощности ставятся две основные задачи: обеспечение требуемой выходной мощности и поддержание данной мощности во всем диапазоне требуемых частот. Исходя из данной поставленной задачи можно получить структурную схему проектируемого усилителя (лист 1 приложения). Она состоит из:

Выходного каскада усилителя мощности

Выходной усилитель обеспечивает усиление по току необходимое для получения необходимой мощности на нагрузке. Данный каскад должен удовлетворят следующим требованиям:

Обеспечивать необходимый коэффициент усиления по току.

Иметь большое входное и малое выходное сопротивления.

В полосе пропускания не вносить искажений выше нормы т.е. обеспечить постоянную мощность на нагрузке в полосе частот от f_Н до f_В .

Иметь параметры, мало зависящие от температуры окружающей среды.

Предварительный усилитель-фильтр предназначен для усиления входного сигнала по напряжению и ограничения частотного диапазона входного сигнала в пределах требуемого частотного диапазона. Предварительный усилитель должен иметь следующие характеристики:

Обеспечить необходимый коэффициент усиления по напряжению.

Ограничивать частотный диапазон входного сигнала со спадами на краях диапазона не менее 20Дб/дек.

Иметь минимальный коэффициент нелинейных искажений

Источник питания должен обеспечивать требуемые выходные напряжения и токи равные максимальному пиковому значениютока потребляемого усилителем мощности.

Также он должен иметь коэффициент пульсаций не более 1% от номинального выходного напряжения при максимальном токе нагрузки, это необходимо для минимизации искажений вносимых источником питания в выходной сигнал. Нагрузка при расчете данного усилителя считается чисто активной

Исходя из вышеперечисленных требований, предъявляемых к проектируемому усилителю, была выбрана принципиальная схема усилителя.

В качестве выходного каскада усилителя мощности в задании на курсовую работу сказано применить двухтактный эмитерный повторитель работающий в режиме А-В.

Схема двухтактного выходного каскада работающего в режиме А-В приведена на рис. 3.1.

Схема построена на двух комплиментарных транзисторах типа КТ815 и КТ814. Для уменьшения потребляемой мощности каскад питается от однополярного источника напряжения +12В. в схеме применены разделительные конденсаторы С1 и С2 обеспечивающие гальваническую развязку с предварительным усилителем и нагрузкой, а также выполняющих роль фильтра ВЧ со спадом 20 Дб/дек на частотах f f_В должен быть больше 20 Дб/дек, будет использован фильтр Баттерворта второго порядка, который имеет спад 40 Дб/дек. Элементы С1, С2 и R1 и R2 рассчитываются согласно методу приведенному в [1] для частоты среза f_В . Операционный усилитель (ОУ) питается от двуполярного источника питания ± 12В. В качества ОУ выбран кристал К140УД7, обладающий хорошими частотными характеристиками, большим коэффициентом усиления и малым входным током. Причина выбора будет подробно рассмотрена в п. 4.3.

Раздел: Коммуникации и связь
Количество знаков с пробелами: 13849
Количество таблиц: 5
Количество изображений: 3

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Основные показатели работы усилителей

Классификация усилителей

Электронным усилителем называется устройство, позволяющее преобразовывать входные электрические сигналы в сигналы большей мощности на выходе без существенного искажения их формы. Эффект увеличения мощности возможен при наличии в устройстве некоторого внешнего источника, энергия которого используется для создания повышенной мощности на выходе. Этот источник энергии, преобразуемой усилителем в энергию усиленных сигналов, называется источником питания.

Энергия источника питания преобразуется в энергию полезного сигнала при помощи усилительных, или активных элементов. Устройство, являющееся потребителем усиленных сигналов, называют нагрузкой усилителя, а цепь усилителя, к которой нагрузка подключена, – выходной цепью, или выходом усилителя. Источник входного сигнала, который нужно усилить, называется источником сигнала, или входным источником или генератором, а цепь усилителя, в которую вводят входной сигнал, называется входной цепью, или входом усилителя.

Любой усилитель модулирует энергию источника питания входным управляющим сигналом. Этот процесс осуществляется при помощи управляемого нелинейного элемента.

Обобщенная структурная схема усилительного устройства приведена на рисунке 3.1. Для обеспечения усиления сигнала усилитель (У), последовательно с которым соединен источник питания Еп, должен включать в себя нелинейный элемент, управляемый входным электрическим сигналом U1. К входной (управляющей) цепи усилителя подключен источник ЕС усиливаемого сигнала (при этом Zc – комплексное значение внутреннего сопротивления источника), а к выходной – нагрузочное устройство с сопротивлением Zн.

Рисунок 3.1. Обобщенная структурная схема усилительного устройства

Обычно, в первом приближении, сопротивления считают активными, учитывая их комплексность только при рассмотрении специфических вопросов.

Усилительные устройства находят очень широкое применение. Они являются основными узлами различной электронной аппаратуры, широко используются в устройствах автоматики и телемеханики, в следящих, управляющих и регулирующих системах, счетно-решающих и вычислительных машинах, контрольно-измерительных приборах и т.п.

Деление усилителей на типы обычно осуществляют по назначению усилителя, характеру входного сигнала, полосе и абсолютному значению усиливаемых частот, виду используемых активных элементов.

По своему назначению усилители условно делятся на усилители напряжения, усилители тока и усилители мощности. Если основное требование – усиление входного напряжения до необходимого значения, то такой усилитель относят к усилителям напряжения. Если основное требование – усиление входного тока до нужного уровня, то такой усилитель относят к усилителям тока. Следует отметить, что в усилителях напряжения и усилителях тока одновременно происходит усиление мощности сигнала (иначе вместо усилителя достаточно было бы применить трансформатор). В усилителях мощности в отличие от усилителей напряжения и тока требуется обеспечить в нагрузке заданный или максимально возможный уровень мощности сигнала. Ниже будут приведены необходимые соотношения, характеризующие усиление напряжения, тока и мощности.

В зависимости от характера входного сигнала различают усилители гармонических (непрерывных) сигналов и усилители импульсных сигналов. К первой группе относятся устройства для усиления непрерывных электрических сигналов, гармонические составляющие которых изменяются много медленнее всех нестационарных процессов в цепях усилителя. Ко второй группе усилителей относятся устройства для усиления электрических импульсов различной формы и амплитуды с допустимыми искажениями их формы. В этих усилителях входной сигнал изменяется настолько быстро, что процесс установления колебаний является определяющим при нахождении формы выходного сигнала. В пределах данного курса мы будем изучать усилители гармонических сигналов.

Полоса и абсолютные значения усиливаемых частот позволяют разделить усилители на следующие типы.

Усилители постоянного тока (УПТ) (точнее, усилители медленно меняющихся напряжений и токов) предназначены для усиления электрических колебаний в пределах от низшей частоты fн, равной нулю, до верхней рабочей частоты fв усилителя, составляющей нередко десятки и сотни килогерц. Эти усилители широко применяются в измерительной аппаратуре, устройствах автоматики и вычислительной техники. Они позволяют усиливать как переменные составляющие сигнала, так и его постоянную составляющую.

Усилители переменного тока предназначены для усиления лишь переменных составляющих входного сигнала. В зависимости от граничных значений рабочего диапазона частот усилители переменного тока могут быть низкой и высокой частоты. Для усилителей низкой частоты (УНЧ) справедливо неравенство fв – fн >> fн. Частотный спектр (УНЧ) лежит в пределах от десятков герц до десятков (сотен) килогерц. В усилителях высокой частоты усиление сигнала осуществляется в диапазоне частот, определяемых неравенством fв – fн 1000. Эти усилители предназначены для усиления сигналов в устройствах импульсной связи, радиолокации и телевидения. Во многих случаях усиленные сигналы воспроизводятся на экране электронно-лучевой трубки и регистрируются визуально. Поэтому часто широкополосные усилители называют видеоусилителями. Помимо своего основного назначения, эти усилители с успехом используются также в устройствах автоматики, и вычислительной техники.

По роду применяемых активных элементов усилители делятся на транзисторные, магнитные, диодные, ламповые, параметрические и др. В качестве активных элементов в настоящее время в усилителях чаще используются полевые или биполярные транзисторы либо интегральные схемы. Широко применявшиеся ранее усилительные лампы в разработке новой усилительной аппаратуры практически не используются. Значительно реже, чем транзисторы и интегральные схемы, применяются активные элементы в виде нелинейных емкостей или индуктивностей и специальные типы полупроводниковых диодов.

Приведенная классификация рассматривает усилительные устройства с разных позиций. Поэтому для полной характеристики конкретного усилителя необходимо знание всех его основных признаков.

Основные технические показатели усилителей

Важнейшими техническими показателями усилителя являются: коэффициенты усиления (по напряжению, току и мощности), входное и выходное сопротивления, выходная мощность, коэффициент полезного действия, номинальное входное напряжение (чувствительность), диапазон усиливаемых частот, динамический диапазон амплитуд и уровень собственных помех, а также показатели, характеризующие нелинейные, частотные и фазовые искажения усиливаемого сигнала.

Коэффициент усиления – отношение установившихся значений выходного и входного сигналов усилителя. В зависимости от типа усиливаемой величины различают коэффициенты усиления:

по напряжению Ku = U2 / U1;

по току Ki = I2 /I1;

по мощности Кр = Р2 / Р1,

где U1, U2, I1, I2 – действующие (или амплитудные) напряжения и токи.

Так как P1 = U1 I1 и P2 = U2 I2, то коэффициент усиления по мощности Kp = Ku Ki.

Значение коэффициента усиления К у различных усилителей напряжения может иметь величину порядка десятков и сотен. Но и этого в ряде случаев недостаточно для получения на выходе усилителя сигнала требуемой мощности. Тогда прибегают к последовательному (каскадному) включению ряда усилительных каскадов (рисунок 3.2). Для многокаскадных усилителей 1 общий коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов. При последовательном соединении нескольких усилительных устройств произведение их коэффициентов усиления определяет общий коэффициент усиления системы, т.е.

Кобщ = К1 К2…. . Кn. (3.1)

Рисунок 3.2. Структурная схема многокаскадного усилителя

Коэффициент усиления, вычисленный по формуле (3.1), представляет собой безразмерную величину. Учитывая, что в современных усилительных схемах коэффициент усиления, выраженный в безразмерных единицах, получается довольно громоздким числом, в электронике получил распространение способ выражения усилительных свойств в логарифмических единицах – децибелах (дБ). Коэффициент усиления по мощности, выраженный в децибелах, равен

KP [дБ] = 10 lg (P2/P1) = 10 lg KP. (3.2)

Поскольку мощность пропорциональна квадрату тока или напряжения, для коэффициентов усиления по току и напряжению можно записать соответственно:

KI [дБ] = 20 lg (I2/I1) = 20 lg KI,

KU [дБ] = 20 lg (U2/U1) = 20 lg KU. (3.2*)

Обратный переход от децибел к безразмерному числу производится при помощи выражения

где N = 10 при расчете коэффициента усиления по мощности и N = 20 – при расчетах по напряжению и току.

Широкому использованию логарифмического представления коэффициентов усиления способствует и то, что многие направления, в которых применяются усилители, связаны с техникой, воздействующей на чувства человека. А восприятие человека описываются логарифмическими зависимостями. Например, громкость звукового сигнала, по ощущениям человека, увеличится в два раза при увеличении его мощности в 10 раз.

Если принять Кu = 1 дБ, то при определении коэффициента усиления по напряжению

Рисунок 3.3. Амплитудно- и фазочастотная характеристики усилителя

Коэффициент усиления на графике может быть представлен по-разному – либо в абсолютных, либо в относительных значениях. Применение относительных значений обусловлено значительным технологическим разбросом значений коэффициента усиления отдельных образцов реальных усилителей. Поэтому для удобства взаимного сопоставления АЧХ усилителей с различными значениями Км их обычно нормируют, представляя выходной параметр в виде относительной величины, т.е.

где К(?) и Km – коэффициент усиления на частоте ? и максимальное значение коэффициента усиления.

Как видно из рисунка 3.3, а, при изменении частоты входного сигнала от нуля до бесконечности модуль коэффициента усиления вначале возрастает, достигая постепенно на некоторой частоте максимальной величины К0, а затем вновь уменьшается. Основная причина этих изменений – наличие в схеме реактивных элементов. Причиной частотных искажений является присутствие в схеме усилителя реактивных элементов – конденсаторов, катушек индуктивности, междуэлектродных емкостей усилительных элементов, емкости монтажа и т.п. Зависимость величины реактивного сопротивления от частоты не позволяет получить постоянный коэффициент усиления в широкой полосе частот.

Фазочастотной характеристикой (ФЧХ) называют зависимость фазового сдвига выходного сигнала относительно входного от частоты входного сигнала. Типичный вид фазовой характеристики показан на рисунке 3.3, б. По оси абсцисс откладываются значения частоты входного сигнала в логарифмическом масштабе, а по оси ординат – аргумент комплексного коэффициента усиления усилителя (в градусах или радианах) в линейном масштабе.

На частотах, равных нулю и стремящихся к бесконечности, создаются конечные фазовые сдвиги, так как усилитель имеет в схеме конечное число реактивных элементов. В области средних частот рабочей полосы усилителя фазовые сдвиги, как правило, незначительны; в области нижних и верхних частот фазовые сдвиги возрастают.

При построении схемы использована теорема об эквивалентном источнике, согласно которой любую, сколь угодно сложную схему, всегда можно представить в виде источника напряжения (ЭДС) и включенного последовательно с ним резистора, соответствующего выходному сопротивлению. Это применено при изображении генератора и выходной цепи усилителя. С другой стороны, входную цепь любого каскада всегда можно представить в виде резистора, соответствующего эквивалентному входному сопротивлению такого каскада, что сделано применительно к входной цепи усилителя и нагрузки.

Обычно наибольшие частотные искажения возникают (допускаются) на границах диапазона частот fн и fв. Коэффициенты частотных искажений в этом случае равны

где Кн, Кв – соответственно коэффициенты усиления на нижних и верхних частотах диапазона.

Из определения коэффициента частотных искажений следует, что если М > 1, то частотная характеристика в области анализируемой частоты имеет завал, а если М 3 . Основными составляющими шумов усилителя являются: шумы усилительных элементов, тепловые шумы различных цепей усилителя; шумы микрофонного эффекта, вызванные воздействием на узлы и детали усилителя механических толчков и вибраций, фон, обусловленный воздействием на цепи усилителя пульсаций напряжения питания, наводки, определяемые воздействием на цепи усилителя посторонних источников сигналов и источников помех и т.п.

где частоту и сопротивление выражают в килогерцах и килоомах, а результат в микровольтах.

Все цепи усилителя создают напряжение тепловых шумов, однако особенно большое влияние оказывают собственные шумы первых усилительных каскадов, так как эти шумы в дальнейшем усиливаются всеми последующими каскадами. Если, например, высшая и низшая рабочие частоты усилителя равны 10 000 и 100 Гц, а активное сопротивление входной цепи составляет 500 Ом, то напряжение тепловых шумов будет равно

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Министерство Образования РФ

Тюменский Государственный Нефтегазовый Университет

по дисциплине: Электроника.

Выполнил: студент гр. АиУ-01-4 Муфтахов Эльвир Асхатович

Проверил: к.т.н., доцент

Крамнюк Анатолий Илларионович

1. Техническое задание………………………………………………………. 2. Введение……………………………………………………………………. 3. Блок-схема……………………………………………………………………4. Расчет каскадов усилителя мощности:4.1. Выходной каскад………………………………………………………. 4.2. Повторитель 3……………………………………………………………4.3. Аттенюатор………………………………………………………………4.4. Повторитель 2……………………………………………………………4.5. Усилитель 2………………………………………………………………4.6. Повторитель 1……………………………………………………………4.7. Усилитель 1………………………………………………………………4.8. Расчет разделительных конденсаторов………………………………. 5. АЧХ и ФЧХ усилителя на транзисторе VT4……………………………….6. Расчет искажений на верхних частотах…………………………………….7. Расчет стабилитронов………………………………………………………..8. Расчет радиаторов охлаждения……………………………………………..9. Технология изготовления печатных плат…………………………………..10. Спецификация………………………………………………………………11. Карта режимов……………………………………………………………. 12. Список литературы…………………………………………………………

1. Техническое задание

Необходимо спроектировать и рассчитать усилитель мощности со следующими параметрами:

2. ВВЕДЕНИЕ Усилитель мощности предназначен для создания требуемой мощности сигнала в нагрузке. Усилитель колебаний низкой частоты – составная часть каждого современного радиоприемника, телевизора или магнитофона. Усилитель является основой радиовещания по проводам, аппаратуры телеуправления, многих измерительных приборов, электронной автоматики и вычислительной техники, кибернетических устройств.

3. Блок-схема

Выходной каскад предназначен для обеспечения заданной мощности на заданном сопротивлении нагрузки.

Повторитель 3 увеличивает входное сопротивление выходного каскада.

Аттенюатор служит для плавной и ступенчатой регулировки уровня ослабления выходного напряжения.

Повторитель 2 увеличивает входное сопротивление аттенюатора.

Усилители 1, 2 увеличивают

Похожие работы

2014-2022 © "РефератКо"
электронная библиотека студента.
Банк рефератов, все рефераты скачать бесплатно и без регистрации.

"РефератКо" - электронная библиотека учебных, творческих и аналитических работ, банк рефератов. Огромная база из более 766 000 рефератов. Кроме рефератов есть ещё много дипломов, курсовых работ, лекций, методичек, резюме, сочинений, учебников и много других учебных и научных работ. На сайте не нужна регистрация или плата за доступ. Всё содержимое библиотеки полностью доступно для скачивания анонимному пользователю

4.8. Расчет разделительных конденсаторов……………………………….

5. АЧХ и ФЧХ усилителя на транзисторе VT4……………………………….

6. Расчет искажений на верхних частотах…………………………………….

8. Расчет радиаторов охлаждения……………………………………………..

9. Технология изготовления печатных плат…………………………………..

1. Техническое задание

Необходимо спроектировать и рассчитать усилитель мощности со следующими параметрами:

на выходе он должен обеспечивать при нагрузке R_н=19,8185 Ом мощность P_вых=5,7427 Вт;

Диапазон частот работы усилителя мощности 59,5728 Гц – 59572,8 Гц;

Значения частотных искажений М_н=1,0151, М_в=1,1М_н=1,11661;

Значение коэффициента нелинейных искажений, которые должны обеспечивать выходной каскад усилителя мощности K_f=0,0624 %;

Аттенюатор с ослаблением 0; -0,1763 дБ; -1,763 дБ; -17,63 дБ.

Усилитель мощности предназначен для создания требуемой мощности сигнала в нагрузке. Усилитель колебаний низкой частоты – составная часть каждого современного радиоприемника, телевизора или магнитофона. Усилитель является основой радиовещания по проводам, аппаратуры телеуправления, многих измерительных приборов, электронной автоматики и вычислительной техники, кибернетических устройств.

3. Блок-схема

Выходной каскад предназначен для обеспечения заданной мощности на заданном сопротивлении нагрузки.

Повторитель 3 увеличивает входное сопротивление выходного каскада.

Аттенюатор служит для плавной и ступенчатой регулировки уровня ослабления выходного напряжения.

Повторитель 2 увеличивает входное сопротивление аттенюатора.

Усилители 1, 2 увеличивают входное напряжение до величины, необходимой для выходного каскада.

Повторитель 1 увеличивает входное сопротивление усилителя 2, для того, чтобы обеспечить величину входного напряжения и сопротивления усилителя 1 указанного в техническом задании.

4. Расчет каскадов усилителя мощности

4.1. Выходной каскад

1. Определим амплитудные значения тока и напряжения:

Приняв U_з = 0,7В получили E_к = 43,118В, округлим это значение до стандарта, т.е. примем E_к = 45В

5. Выберем тип транзисторов VT12, VT13 (n-p-n) соответствующий найденным параметрам:

6. Определим ток покоя VT12, VT13:

7. Определим величину резисторов защиты:

, выбираем по Е24, R_38,40 = 1,8 Ом

8. Определим ток покоя VT10, VT11:

, выбираем по E24, R_37,39 = 18 Ом

10. Определим мощность, рассеиваемую на VT10, VT11:

11. Выберем тип транзисторов VT10(n-p-n), VT11(p-n-p) соответствующий найденным параметрам:

12. Определим величину напряжения смещения U₀ по равенству:

13. Определим ток покоя транзистора VT9:

, примем I_п9 = 0,015А, тогда

15. Определим мощность, рассеиваемую на VT9:

16. Выберем тип транзисторов VT9(n-p-n) соответствующий найденным параметрам:

17. Выберем R₃₅ >> R_н, то есть R₃₅ = 200 Ом

Тогда R₃₆ = 1449,4 – 200 = 1249 Ом = 1,249 кОм

18. Определим величину емкости C₁₅ из условия:

Примем C₁₅ = 47мкФ

19. Определим емкость в цепи компенсации:

Примем C₁₈ = 220мкФ

20. Определим коэффициент передачи повторителя на транзисторах VT10 – VT13:

21. Проверим правильность выбранного значения U_кэ9:

22. Определим входное сопротивление выходного каскада в целом:

23. Величина R_~ для предварительного каскада равна:

24. Найдем входное сопротивление транзистора VT9:

25. Определим коэффициент усиления предварительного каскада:

26. Определим коэффициент усиления всего выходного каскада:

27. Выбираем ток базового делителя VT9:

28. Определим резистор делителя:

Примем R₃₀ = 910 Ом

Выберем R₃₄ из условия R₃₄ > R_н. Одновременно для уменьшения необходимой емкости конденсатора фильтра C₁₆ желательно выбирать как можно больше.

Поэтому принимаем R₃₁ = 1300 Ом = 1,3 кОм, R₃₄ = 12000 Ом = 12 кОм

29. Определим емкость конденсатора фильтра:

Примем C₁₆ = 3300мкФ

30. Определим неизвестные сопротивления:

31. Определим падения напряжений на резисторах:

32. Рассчитаем мощности резисторов:

33. Рассчитаем напряжения на конденсаторах:

34. Рассчитаем глубину ООС:

35. Рассчитаем входное сопротивление выходного каскада:

36. Рассчитаем эквивалентное сопротивление:

Примем R₂₉ = 1600 Ом

37. Определим коэффициент усиления выходного каскада с ООС:

4.2. Повторитель 3

Нагрузкой для данного повторителя будет являться входное сопротивление выходного каскада, т.е. сопротивление R₂₈ цепи обратной связи, а за амплитуду выходного напряжения примем входное напряжение выходного каскада, т.е.:

1. Вычислим значение тока протекающего через нагрузку:

2. Определим параметры транзистора VT8:

3. Выберем тип транзистора VT8 (n-p-n) соответствующий найденным параметрам:

4. Определим значение тока базы VT8:

5. Определим падение напряжения на R₂₄:

6. Определим параметры транзистора VT7:

7. Выберем тип транзистора VT7 (n-p-n) соответствующий найденным параметрам:

8. Определим значение тока базы VT7:

9. Определим значение тока делителя:

Выберем ток базового делителя из условия, что I_д>>I_б. Примем:

10. Найдем значение резистора R₂₄:

11. Найдем значение резистора R₂₃:

R₂₃ = (5-10) кОм. Примем R₂₃ = 10000 Ом, тогда

12. Определим падения напряжений на резисторах базового делителя:

13. Определим значения резисторов базового делителя:

15. Определим входное сопротивление транзистора VT7:

16. Определим коэффициент передачи повторителя:

17. Определим входное напряжение повторителя:

18. Вычислим значение входного сопротивления повторителя:

19. Определим величину емкости конденсатора С₁₂, исходя из условия:

Примем C₁₆ = 100 мкФ

20. Определим напряжение на конденсаторах:

21. Определим мощности резисторов:

4.3. Аттенюатор

Аттенюатор должен обеспечивать дискретное переключение диапазонов и плавное изменение сигнала внутри них:

Для нормальной работы аттенюатора необходимо выполнение следующего условия:

1. Для обеспечения максимального ослабления (-17.63 . -1.763) дБ:

Округлим найденное значение сопротивления по раду Е24: R₄₃=7,5кОм

Тогда максимальное ослабление в этом диапазоне будет:

2. Для диапазона (-1.763 . -0.1763) дБ

Округлим найденное значение сопротивления по раду Е24: R₄₂=240 Ом

Тогда максимальное ослабление в этом диапазоне будет:

3. Для диапазона (-0.1763 . 0) дБ

Округлим найденное значение сопротивления по раду Е24: R₄₁=22 Ом

Тогда максимальное ослабление в этом диапазоне будет:

4. Рассчитаем напряжения на резисторах аттенюатора:

Для U_R₂₅ возьмём наибольшее значение, т.е. когда ослабление наименьшее:

Рассчитаем мощности данных резисторов:

4.4. Повторитель 2

Нагрузкой для данного повторителя будет являться эквивалентное сопротивление, т.е. параллельное соединение сопротивления R₄₄ аттенюатора и R_вх предыдущего повторителя, а за амплитуду выходного напряжения примем входное напряжение того же повторителя, т.е.:

1. Вычислим значение тока протекающего через нагрузку:

2. Определим параметры транзистора VT6:

3. Выберем тип транзистора VT6 (n-p-n) соответствующий найденным параметрам:

4. Определим значение тока базы VT6:

5. Определим падение напряжения на R₂₀:

6. Определим параметры транзистора VT5:

7. Выберем тип транзистора VT5 (n-p-n) соответствующий найденным параметрам:

8. Определим значение тока базы VT5:

9. Определим значение тока делителя:

Выберем ток базового делителя из условия, что I_д>>I_б. Примем:

10. Найдем значение резистора R₂₀:

11. Найдем значение резистора R₁₉:

R₁₉ = (5-10) кОм. Примем R₁₉ = 10000 Ом, тогда

12. Определим падения напряжений на резисторах базового делителя:

13. Определим значения резисторов базового делителя:

15. Определим входное сопротивление транзистора VT5:

16. Определим коэффициент передачи повторителя:

17. Определим входное напряжение повторителя:

18. Вычислим значение входного сопротивления повторителя:

19. Определим величину емкости конденсатора С₉, исходя из условия:

Примем C₉ = 100 мкФ

20. Определим напряжение на конденсаторах:

21. Определим мощности резисторов:

4.5. Усилитель 2

Нагрузкой для данного усилителя будет являться входное сопротивление предыдущего каскада R_вхП2, а амплитудой выходного сигнала будет амплитуда входного сигнала повторителя, т.е.:

Расчет каскада по постоянному току:

1. Определим ток в нагрузке:

2. Ориентировочно зададим значения I_к_min и U_кэ_min, используя соотношения:

4. Зададимся значением γ_э и вычислим λ:

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Реферат на тему усилители мощности

Похожие работы

Похожие рефераты: