Разработка структуры усилителя

УДК 621.375.4

Реферат

На тему: проектирование усилителя электрических сигналов первичных измерительных устройств систем автоматического управления.

Усилители звуковой частоты предназначены для усиления непрерывных периодических сигналов, частотный спектр которых лежит в пределах от пары десятков герц до пары десятков килогерц. Современные УНЧ выполняются преимущественно на биполярных и полевых транзисторах в дискретном или интегральном исполнении. Назначение УНЧ в конечном итоге состоит в получении на заданном сопротивлении оконечного нагрузочного устройства требуемой мощности усиливаемого входного сигнала.

Типы нагрузок таких усилителей весьма разнообразны. Ими могут быть громкоговоритель, измерительный прибор, записывающая головка магнитофона, последующий усилитель, осциллограф, реле… Большинство из перечисленных источников входного сигнала развивают очень низкое напряжение. Подавать его непосредственно на каскад усиления мощности не имеет смысла, так как при таком слабом управляющем напряжении невозможно получить сколько-нибудь значительное изменения выходного тока, а, следовательно, и выходной мощности. Поэтому в состав структурной схемы усилителя, кроме выходного оконечного каскада, отдающего требуемую мощность полезного сигнала в нагрузку, входят предварительные каскады усиления. Основными техническими показателями УНЧ являются: коэффициенты усиления (по напряжению, току и мощности), входное и выходное сопротивления, выходная мощность, коэффициент полезного действия, номинальное входное напряжение (чувствительность), диапазон усиливаемых (воспроизводимых) частот, динамический диапазон амплитуд и уровень собственных шумов, а также показатели, характеризующие нелинейные, частотные и фазовые искажения усиливаемого сигнала

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

6. Разработка и расчет блока питания

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 ;

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.

Р_о

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.

Рисунок 2 - Структурная схема проектируемого усилителя.

Поиск по сайту: