Усилители мощности низкой частоты реферат

Обновлено: 05.07.2024

Усилителем низкой частоты называют устройство, предназначенное для усиления электрических колебаний звуковой частоты. Усилители низкой частоты широко распространены в радиосвязи, радиовещании и телевидении, в проводном вещании и дальней проводной связи, в автоматике, телемеханике и т. п. Усилители подразделяют по различным признакам на несколько типов.

Содержание

1.Усилитель низкой частоты …………….……………………………….3
2. Схема усилителя низкой частоты…………………..…………………4
3. Анализ схемы усилителя низкой частоты …………………………..5

3.1. Частотный анализ…………………………………………………. 5
3.2. Анализ по постоянному току……………………………………….6
3.3. Динамический анализ по постоянному току………………………8
4.Заключение ………………………………………………………………9
5. Список литературы ………………………………………….………….10

Прикрепленные файлы: 1 файл

КУРСАЧ (УНЧ) Мальцев.docx

1.Усилитель низкой частоты …………….……………………………….3

2. Схема усилителя низкой частоты…………………..…………………4

3. Анализ схемы усилителя низкой частоты …………………………..5

3.2. Анализ по постоянному току………… …………………………….6

3.3. Динамический анализ по постоянному току………………………8

По назначению различают две разновидности усилителей — усилители напряжения и усилители мощности. Усилители напряжения предназначены для повышения напряжения, получаемого от первичного источника низкочастотных колебаний, до заданной величины. Усилители мощности служат для питания нагрузки током относительно большой мощности, изменяемым в соответствии с изменением входного напряжения.

По роду применяемых усилительных элементов усилители делят на ламповые, в которых усилительным элементом является электронная лампа; полупроводниковые (усилительный элемент — транзистор), магнитные (усилительный элемент — дроссель, под-магничиваемый постоянным током); диэлектрические (усилительный элемент — конденсатор, диэлектрическая проницаемость которого сильно зависит от величины напряженности электрического поля).

Усилительный элемент в сочетании с необходимыми для его работы радиодеталями (сопротивлениями, конденсаторами) представляет собой одну ступень усиления, называемую каскадом.

2.Схема усилителя низкой частоты

В данном курсовом проекте требуется спроектировать усилитель низкой частоты (УНЧ). Данное устройство нужно разработать и провести анализ с помощью программы Micro-Cap. На рис. 1. представлена схема усилителя низкой частоты собранная в программе Micro-Cap.

Рис. 1. Схема усилитель низкой частоты

3.Анализ схемы усилителя низкой частоты

Собранную схему в программе Micro-Cap запускаю на анализ.

1.Частотный анализ. При запуске частотного анализа получил АЧХ усилителя низкой частоты, который представлен на рис.2.

Рис.2. АЧХ усилителя низкой частоты

2.Анализ по постоянному току. При запуске анализа по постоянному току получил ФЧХ усилителя низкой частоты, который представлен на рис.3.

Рис.3. ФЧХ усилителя низкой частоты

На рис.4. показан график ФЧХ усилителя низких частот и приделы, где он принемает прямолинейный характер .

Содержание.
Введение. 3
1. Назначение. 3
2. Классификация. 3
3. Принцип работы усилителя низкой частоты. 4
4. Порядок расчета усилителя низкой частоты, основные расчетные соотношения. 7
4.1.Разработка структурной схемы усилителя низкой частоты. 7
4.2. Проектирование выходного каскада 8
4.2.1. Выбор и обоснование принципиальной электрической схемы выходного каскада. 8
4.2.2.Расчет оконечного каскада. 10
4.2.3. Расчет предоконечного каскада. 11
4.2.4. Расчет параметров схемы в статическом режиме. 12
4.2.5. Расчет параметров схемы в динамическом режиме. 13
4.3.Проектирование промежуточного каскада. 14
4.3.1. Расчет номиналов элементов схемы. 14
4.3.2. Основные показатели каскада в рабочем диапазоне частот. 15
4.4. Проектирование входного каскада16
4.4.1. Выбор принципиальной электрической схемы входного каскада. 16
4.4.2. Основные показатели каскада в рабочем диапазоне частот. 17
4.5. Проектирование цепи обратной связи. 18
5.Элементная база. 18
6. Преимущества и недостатки. 18
7. Перспективы развития УНЧ. 18
Список используемой литературы и интернет ресурсов 19

Усилитель низких частот (УНЧ) — прибор(электронный усилитель) для усиления электрических колебаний, соответствующих слышимому человеком звуковому диапазону частот (обычно от 16 до 20 кГц, в специальных случаях — до 200 кГц). Может быть выполнен ввиде самостоятельного устройства, или использоваться в составе более сложных устройств — телевизоров, музыкальных центров, радиоприёмников, радиопередатчиков, радиотрансляционной сети и т. д.

Усилители низкой частоты наиболее широко применяются для усиления сигналов, несущих звуковую информацию, в этих случаях они называются также усилителями звуковой частоты, кроме этогоУНЧ используются для усиления информационного сигнала в различных сферах: измерительной технике и дефектоскопии; автоматике, телемеханике и аналоговой вычислительной технике; в других.

Основные характеристики усилителя низкой частоты

УНЧ являются элементом усилительного устройства, которое должно содержать также источник сигнала, нагрузку и источник питания (рис. 1).

Основное назначение УНЧ – усиливать мощность сигнала, т.е. при подаче на вход УНЧ электрического сигнала малой мощности получать на нагрузке сигнал той же формы, но большей мощности. Для усиления мощности УНЧ преобразует энергию источника питания с помощью усилительных приборов. В некоторых случаях УНЧ имеет и вспомогательное значение – осуществляет коррекцию формы сигнала.

Структурная схема УНЧ

По полосе усиливаемых частот (от нижней частоты диапазона до верхней) УНЧ делятся на усилители постоянного и переменного тока. Усилители постоянного тока (УПТ) – усилители медленно изменяющихся напряжений или токов, усилители переменного тока усиливают только переменную составляющую тока в необходимой спектральной полосе. Усилители звуковых частот – УНЧ, усиливающие сигналы в полосе частот, воспринимаемых ухом человека.

Основными элементами структурной схемы УНЧ (рис. 1) являются предварительный усилитель (ПУ) и усилитель мощности (УМ). К дополнительным элементам УНЧ относятся: цепи частотной коррекции и цепи обратной связи (ОС), кроме того в состав УНЧ часто включают регулятор усиления.

Усилитель мощности может содержать один или несколько каскадов усиления и предназначен для создания необходимой мощности в нагрузке.

Предварительный усилитель (или усилитель напряжения) служит для усиления слабого входного сигнала и создания необходимого уровня напряжения на входе усилителя мощности, он также может содержать один или несколько усилительных каскадов, причем часто в качестве входного каскада применяют эмиттерные (истоковые) повторители для лучшего согласования с источником сигнала.

Регулятор усиления в усилителях звуковой частоты используется в качестве регулятора громкости.

Цепи коррекции используются для изменения частотной характеристики УНЧ, в частности, к цепям частотной коррекции относится регулятор тембра. Коррекция частотной характеристики УНЧ часто применяется для компенсации искажений АЧХ источника входного сигнала (например, звука-снимающей магнитной головки в магнитофонах) или АЧХ нагрузки (например, звуковых колонок).

2.Простой усилитель низкой частоты

Этот усилитель можно встроить в любую маломощную аппаратуру с низковольтным питанием: приёмники, рации, слуховые аппараты и другая подобная аппаратура.

Максимальная выходная мощность (Нагрузка 8Ом, 1кГц) = 0,3 Вт

Номинальное напряжение питания (0,3Вт, 8 Ом) = 3в

THD+N (при максимальной выходной мощности, 1кГц) = 1 – 1,5%

Принципиальная схема усилителя

Устройство и принцип работы

Данный усилитель требует тщательной настройки, а именно:

Подбором резистора R1 устанавливается начальный ток покоя транзисторов (ток протекающий через транзисторы при отсутствии сигнала). Подбором этого резистора необходимо установить ток покоя на уровне 5 - 7 мА.

Подбором сопротивления резистора R5 необходимо установить напряжение в точке соединения транзисторов выходного каскада равное половине питающего напряжения, то есть 1.5 В.

Возможные дополнения

Если то устройство к которому подключается усилитель не имеет регулятора тембра или сигнал снимаемый с него слаб, можно собрать предварительный усилитель.

Таким образом рассмотрено построение электронного устройства.

Кибакин В.М. Основы теории и разработки транзисторных низкочастотных усилителей мощности. – М.: Радио и связь, 1988. – 240 с.

Электротехника и основы электроники. / Под ред. О.П. Глудкина, Б.П. Соколова. – М.: Высш. шк., 1993.

Джонс М.Х. Электроника – практический курс. – М.: Постмаркет, 1999. – 528 с.

Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. –М.: Мир, 1986. – 600 с.

Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. – М.: Радио и связь, 1985. – 488 с.

Забродин Ю.С. Промышленная электроника. – М.: Высш. шк., 1982. – 496 с.

Колонтаевский Ю.Ф. Лабораторный практикум по радиоэлектронике. – М.: Высшая школа, 1989. – 206 с.

Курсовой проект содержит 37 листа, 23 иллюстрации, 1 таблицу.

Цель: - углубить знания студентов по курсам, связанным с темой курсового проекта;

- привить навыки самостоятельной работы с технической литературой;

- научить составлять, рассчитывать и анализировать электронные схемы;

- научить грамотно оформлять техническую документацию.

В курсовом проекте содержится краткое описание усилителей низкой частоты, их классификация, применение, основные технические решения. Также разработана структурная и электрическая принципиальная схема усилителя, и произведен ее расчет.

УСИЛИТЕЛЬ, ТРАНЗИСТОР, ВХОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА,

НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ, ВЫХОДНОЙ КАСКАД

Содержание

2. Основная часть

2.1 Аналитический обзор …………………………… 5

2.2 Составление структурной схемы усилителя …… 9

2.3 Разработка электрической принципиальной

2.4 Электрический расчет …………………………. ……… 14

2.5 Анализ спроектированного усилителя …………. ……. 29

1 Введение

Характерной особенностью современных электронных усилителей является исключительное многообразие схем, по которым они могут быть построены.

Усилители различаются по характеру усиливаемых сигналов: усилители гармонических сигналов, импульсные усилители и т. д. Также они различаются по назначение, числу каскадов, роду электропитания и другим показателям.

Однако одним из наиболее существенных классификационных признаков является диапазон частот электрических сигналов, в пределах которого данный усилитель может удовлетворительно работать. По этому признаку различают следующие основные типы усилителей:

Усилители низкой частоты, предназначенные для усиления непрерывных периодических сигналов, частотный диапазон которых лежит в пределах от десятков герц до десятков килогерц. Характерной особенностью УНЧ является то, что отношение верхней усиливаемой частоты к нижней велико и обычно составляет не менее нескольких десятков.

Усилители постоянного тока – усиливающие электрические сигналы в диапазоне частот от нуля до высшей рабочей частоты. Они позволяют усиливать как переменные составляющие сигнала, так и его постоянную составляющую.

Избирательные усилители – усиливающие сигналы в очень узкой полосе частот. Для них характерна небольшая величина отношения верхней частоты к нижней. Эти усилители могут использоваться как на низких, так и на высоких частотах и выступают в качестве своеобразных частотных фильтров, позволяющих выделить заданный диапазон частот электрических колебаний. Узкая полоса частотного диапазона во многих случаях обеспечивается применением в качестве нагрузки таких усилителей колебательного контура. В связи с этим избирательные усилители часто называют резонансными.

Широкополосные усилители, усиливающие очень широкую полосу частот. Эти усилители предназначены для усиления сигналов в устройствах импульсной связи, радиолокации и телевидения. Часто широкополосные усилители называют видеоусилителями. Помимо своего основного назначения, эти усилители используются в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Читайте также: