Автор: Пользователь скрыл имя, 30 Октября 2011 в 00:13, курсовая работа
В современной технике широко используется принцип управления энергией, позволяющий при помощи затраты небольшого количества энергии управлять энергией, но во много раз большей. Форма как управляемой, так и управляющей энергии может быть любой: механической, электрической, световой, тепловой и т. д.
Частный случай управления энергией, при котором процесс управления является главным и однозначным и управляемая мощность превышает управляющую, носит название усиления мощности или просто усиления; устройство, осуществляющее такое управление, называют усилителем.
Очень широкое применение в современной технике имеют усилители, у которых как управляющая, так и управляемая энергия представляет собой электрическую энергию. Такие усилители называют усилителями электрических сигналов.
Введение………………………………………………………………………….3
1 Задание………………………………………………………………………….5
2 Структура схемы……………………………………………………………….6
3 Расчет параметров усилителя мощности …………………………………….8
3.1 Расчет амплитудных значений тока и напряжения на нагрузке……….8
3.2 Расчет оконечного каскада……………………………………………….8
3.3 Расчет элементов цепи отрицательной обратной связи……………….10
Список используемой литературы……………………………………………..12
Приложение 1 Схема электрическая принципиальная……………………….13
Приложение 2 Перечень элементов………………………………………….. .14
Iо
= 0,02 Iн = 0,02∙1,9 = 38 мА
4 Рассчитаем резисторы R8, R9.
6∙(0,6…0,7) = 4∙(0,6…0,7) + (R8 + R9) ∙ Iо
R8 = R9 = (0,6…0,7)
/ Iо =
0,68 / 38∙10-3 = 18 Ом
5 Исходя из того, что IVT3э = IVT5б выбираем транзисторы VT3, VT4:
КТ503В (n
– p – n типа) и КТ502В (p – n – р типа). Произведем
предварительный расчет энергетических
параметров VT3, VT4.
| Параметры выбранных транзисторов | КТ503В | КТ502В |
| Максимальное напряжение коллектор-эмиттер, Uкэ, В | 40 | 40 |
| Максимальный ток коллектора (в режиме усиления), Iк max, А | 0,15 | 0,15 |
| Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ, h21э | 40 | 40 |
| Граничная частота коэффициента передачи тока, f гр, МГц | 5 | 5 |
6 Определим амплитуду тока базы транзистора VT3 IVT3б:
Iб = Iк / 1+ h21э
IVT3б = IVT3к / 1+ h21э = IVT3к
/ h21э = 76∙10-3/40 = 1,9 мА
7 Рассчитаем ток смещения Iсм:
Iсм
= 5∙
IVT3б =5∙1,9 = 9,5 мА
8 Определим ток коллектора транзистора VT1 IVT1к:
IVT1к = Iсм + IVT3б = 9,5 + 1,9 = 11,4 мА
9
Исходя из того, что IVT1к = 11,4 мА выбираем транзисторы
VT1, VT2: КТ361Б (p – n – р типа) и КТ315Б (n – p
– n типа). Произведем предварительный
расчет энергетических параметров VT1,
VT2.
| Параметры выбранных транзисторов | КТ361В | КТ315В |
| Максимальное напряжение коллектор-эмиттер, Uкэ, В | 20 | 20 |
| Максимальный ток коллектора (в режиме усиления), Iк max, А | 100 | 100 |
| Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ, h21э | 50 | 50 |
| Граничная частота коэффициента передачи тока, f гр, МГц | 100 | 100 |
10 Рассчитаем источники тока на транзисторах VТ1, VТ2:
R4 = R5 = UVT1б-э / IVT1к = 0,6 / 11,4 ∙10-3 = 52,6 Ом
IVT1Т = IVT1к / 1+h21э = IVT1к / h21э = 11,4 ∙10-3 / 50 = 0,23 мА
R6
= R7 = Еn – 2∙(0,6…0,7) / 10∙ IVT1б = (20 – 1,2) / 2,3∙10-3
= 8,2 кОм
11 По полученному значению Iпр выбираем диоды VD1 - VD10 так чтобы выполнялось условие: Iпр max > Iпр > 9,5 мА
VD1
- VD10 можно применить диод КД401А, так как
по данным технической документации у
него Iпр max = 30 мА
3.3 Расчет элементов цепи отрицательной обратной связи
Для стабилизации режима по постоянному току используется цепь отрицательной обратной связи, которая состоит из делителя напряжения, образованного резисторами R2, R3 и конденсатора С2.
Из задания имеем Uвх = 100 мВ.
Рассчитаем коэффициент усиления усилителя мощности
КU = Uн / Uвх = 15,5 / 0,1 = 155
КU = 1 + R3/ R2 => R2 = R3/ КU – 1
Зная, что Rвх = 100 кОм принимаем R1 = R3 = Rвх
R2 = 100∙103/155 – 1 = 640 Ом
На основе данных значений f min = 100 Гц, f mах = 15 кГц рассчитаем ФНЧ и ФВЧ
f3 ДБ = 1/2πRС
С = 1/2πR f3 ДБ
ФНЧ состоит из резисторов R2, R3 и конденсатора С2:
С2 = 1/2π(R2+ R3)∙15∙103 = 1/2∙3,14∙(640+100)15∙103 = 143мкФ
Выбираем С2 = 220 мкФ
ФВЧ состоит из резистора R1 и конденсатора С1:
С1
= 1/2πR1∙100 = 1/2∙3,14∙100∙100 = 0,15 мк
Список используемой литературы
1 «Проектирование транзисторных усилителей низкой частоты»
А. В. Цыкиева – М.: Связь, 1987г
2
«Проектирование усилительных
3
«Справочник Аналоговые
4
«Справочник Полупроводниковые
приборы» В. М. Петухов – М.: Радио
и связь, 1995г
Приложение 1 Принципиальная схема усилителя
Приложение
2 Перечень элементов
| Обозн. | Наименование | Кол. | Примечание |
| Конденсаторы | |||
| С1 | К73-16-0,15мкФ-63В | 1 | |
| С2 | К50-29-220мкФ-63В | 1 | |
| Резисторы ГОСТ7113-77 | |||
| R1 | МЛТ-0,5-100 кОм ± 10% | 1 | |
| R2 | МЛТ-0,5-620 Ом ± 10% | 1 | |
| R3 | МЛТ-0,5-100 кОм ± 10% | 1 | |
| R4,R5 | МЛТ-0,5-51 Ом ± 10% | 2 | |
| R6,R7 | МЛТ-0,5-8,2 кОм ± 10% | 2 | |
| R8,R9 | МЛТ-0,5-18 Ом ± 10% | 2 | |
| Диоды | |||
| VD1-VD10 | КД401А | 10 | |
| Транзисторы | |||
| VT1 | КТ361Б | 1 | |
| VT2 | КТ315Б | 1 | |
| VT3 | КТ503В | 1 | |
| VT4 | КТ502В | 1 | |
| VT5 | КТ817Б | 1 | |
| VT6 | КТ816Б | 1 | |
| DA1 | Микросхема К140УД6 | 1 | |