Підсилювач низької частоти. Курсова робота з Аналогові електронні пристрої. Робота № 524907

Перехід до торгівельного партнера Binance

Підсилювач низької частоти

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

РТ

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2005

Тип роботи:

Курсова робота

Предмет:

Аналогові електронні пристрої

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки Національний університет (Львівська політехніка( КУРСОВА РОБОТА з дисципліни (Аналогові електронні пристрої( на тему:(Підсилювач низької частоти( Технічне завдання. Rдж=105 Ом Uвх=8*10-3 В Fн гр=20 Гц Fв гр=80*103 Гц Uн=8 В Rн=900 Ом Сн=6*10-11 Ф δI=6% ΔT=+10˚С...+50˚С Список використаної літератури 1. Грицьків Р.Д. Методичні вказівки до оформлення курсових робіт і проектів /основні вимоги/, Львів, ЛПІ, 1990. 2. Волошанська Н.Г., Сніцарук Л.А. Методичні вказівки до курсової роботи з дисципліни (Аналогові електронні пристрої(.-Львів, ДУ(ЛП(, 1994. 3. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С.В. Якубовский, Л.И. Ниссельсон, В.И. Кулешова и др. Под ред. С.В. Якубовского, - М.: Радио и связь, 1989. – 496 с. 4. Полупроводниковые приборы. Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы. Справочник /А.А. Бококов, А.Б. Гинцевич, А.А. Зайцев и др. Под общ. ред. Н.Н. Горюнова. - М.: Энергоиздат, 1982. - 744 с. 5. Полупроводниковые приборы. Транзисторы малой мощности: Справочник /А.А. Зайцев, А.И. Миркин, В.В. Мокряков и др. Под ред. А.В. Голомедова. - М.: Радио и связь, 1989. – 384 с. 6. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большой мощности. Справочник: /А.А. Зайцев, А.И. Миркин, В.В. Мокряков и др., Под ред. А.В. Голомедова. -М.: Радио и связь, 1989. – 640 с. 7. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Советское радио, 1979. – 268 с. 8. Синклер Ян. Введение в цифровую звукотехнику. Пер. с анг. – М.: Энергоатомиздат, 1980. – 80 с. 9. Остапенко Г.С. Усилительные устройства. Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1988. – 400 с. 10. Техника высококачественного звуковоспроизведения. /Н.Е. Сухов, С.Д. Бать, В.В. Колосов, А.Г. Чуканов. – К.: Техніка, 1985. – 160 с. 11. Верекин Л.Е. Бестрансформаторные усилители мощности. – М.: Радио и связь, 1984. – 128 с. 12. Цыкина А.В. Электронные усилители. – М.: Радио и связь, 1982. – 288 с. 13. Аскаев Д.И., Болотников В.А. Функциональные узлы высококачественного звуковоспроизведения. – М.: Радио и связь, 1989. – 288 с 14. Проектирование транзисторных усилителей звуковых частот./Безладнов Н.Л., Герценштейн Б.Я., Котелов Д.К. Под ред. Н.Л. Безладнова. – М.: Связь, 1978. – 368 с. 15. Войшвилло Г.В. Усилительные устройства. Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1983. – 264 с. 16. Мандзій Б.А., Желяк Р.І. Основи аналогової мікросхемотехніки. Посібник для студентів радіотехнічних спеціальностей вузів України. /Під ред. д.т.н., проф. Мандзія Б.А., - Львів, (Тезурус(, 1993. – 186 с. Вступ. В даний час підсилювачі дуже широко поширені практично у всіх сферах людської діяльності: у промисловості, техніці, медицині, музиці, на транспорті тощо. Підсилювачі є необхідним елементом будь-яких систем зв'язку, радіомовлення, акустики, автоматики. Але перш, ніж підсилювач став таким розповсюдженим йому довелося пройти дуже довгий шлях. Активним елементом перших підсилювачів була електронна лампа. Такі підсилювачі були громіздкі, споживали багато енергії і швидко виходили з ладу. Тільки в середині ХХ сторіччя після довгих наполегливих пошуків і праць нарешті удалося вперше створити підсилювальний напівпровідниковий прилад, що заміняє електронну лампу. Це важливе відкриття зробило великий переворот у радіоелектроніці. Габарити транзисторних підсилювачів стали в кілька разів менше лампових, а споживана потужність – зменшилась в десятки разів. До того ж значно збільшилася надійність. Але науково-технічний прогрес на цьому не зупинився. З'явилася перша мікросхема. Зараз широко застосовуються підсилювачі, цілком зібрані на мікросхемах і мікрозбірках. Практично єдина проблема на сьогоднішній день - це відвід тепла. Тому що потужні підсилювачі розсіюють велику кількість тепла, необхідно інтенсивно відводити це тепло, що не дозволяє мініатюризувати потужні підсилювачі. Наступним етапом розвитку є технологія поверхневого монтажу кристалів. Технологія поверхневого монтажу кристалів забезпечує мініатюризацію радіоелектронної апаратури при збільшенні її функціональної складності. Навісні компоненти набагато менше, ніж ті, що монтуються в отвори, що забезпечує більш високу щільність монтажу і зменшує масогабаритні показники. Поряд з цим для більшої мініатюризації застосовують мікрозбірки і гібридні інтегральні схеми. В даний час багато підсилювачів виконуються на друкованих платах. Застосування друкованих плат дало можливість, у порівнянні з об'ємними конструкціями, збільшити щільність монтажу, надійність, ремонтоздатність, зменшити масу конструкції, розкид параметрів і так далі. В даній курсовій роботі при проектуванні схеми підсилювача доцільно розпочати з вихідного каскаду. В залежності від величини навантаження необхідно вибрати схему вихідного каскаду. Вхідні каскади підсилення будуються за класичними схемами. На вході ставимо диференційний каскад. Відомо, що p-n перехід при зміні температури на 1 (С змінює свій струм на 0,6-1,3 %. Тому в залежності від заданої в ТЗ нестабільності колекторного струму (Ік вводимо емітерну стабілізацію, базові подільники, а при потребі і електронний опір. Електронний опір використовується в тому випадку, коли значення (Ік є дуже мале. 2.РОЗРАХУНОК КАСКАДІВ. 2.1 Розрахунок вихідного ЕП. Вихідні дані: Uн=8 B Rн=900 OM Cн=6*10-11 Ф Eж=+18 B Fн=20 Гц Fв=80*103 Гц Mн4=1.2 дБ=1,15 Визначаємо струм навантаження. Вибираємо початковий струм вихідного каскаду, щоб забезпечити його роботу в режимі АВ. Розраховуємо максимальний струм бази транзистора вихідного каскаду. , Розраховуємо струм дільника. Який є одночасно струмом транзистора попереднього каскаду в статичному режимі. , - Розраховуємо вхідний опір транзистора вихідного каскаду. , , - Розраховуємо значення резистора R13. Для розрахунку режим вихідного каскаду вибираємо таким, щоб в емітері транзистора в статичному режимі напруга дорівнювала половині напруги живлення. , З стандартного ряду Е24 вибираємо значення опору R13 рівним 9,1кОм. - Розрахуємо значення резистора R14. , Отже з стандартного ряду Е24 вибираємо значення R14=1,2кОм. - Розраховуємо вхідний опір каскаду. , - Розраховуємо вихідний опір каскаду. , - Розраховуємо коефіцієнт підсилення каскаду. , - Розраховуємо вхідну напругу, що треба прикласти до каскаду. , - Розраховуємо значення ємності С8. , З стандартного ряду Е3 вибираємо значення ємності конденсатора С8 рівною 22мкФ. Також зазначимо, що конденсатор С8 слід вибрати електролітичним (К-50-35). - Розрахуємо частотні спотворення, які вносяться в схему паразитною ємністю навантаження. , , - Розрахуємо частотні спотворення які вносяться в схему вихідного ЕП. , - Розраховуємо потужність яка розсіюється на одному транзисторі вихідного ЕП в режимі максимального сигналу. - Порівняємо значення розрахованої потужності з максимально допустимим. , 2.2 Розрахунок схем СЕ. 2.2.1 Розрахунок схеми СЕ 3 каскад. Вихідні дані: Uн3=8.2 B Rн3=8.4*103 OM Eж3=+18 B Fн=20 Гц Fв=80*103 Гц Mн3=0.7 дБ=1.084 Розрахунок каскаду за постійною складовою. - Визначаємо амплітуду струму яку повинен віддати каскад в навантаження. , - Визначаємо струм колектора в статичному режимі. - Розраховуємо номінальне значення резистора R12, емітерної стабілізації. З умови що на ньому падає 10%...20% напруги живлення. , З стандартного ряду Е24 вибираємо номінальне значення опору резистора R12 рівним 3,6 кОм. - Розраховуємо значеня струму бази. , - Вибираємо струм дільника базового зміщення. - Розраховуємо потенціал бази транзистора в статичному режимі по відношенню до загальної шини. , - Розрахуємо номінальні значення опорів дільника базового зміщення. , З стандартного ряду Е24 вибираємо відповідне значення опорів R10=91кОм, R11=30кОм - Розраховуємо вхідний опір транзистора за умови наявності блокую чого конденсатора С8. , , - Розрахуємо вхідний опір каскаду. - Розраховуємо вихідний опір каскаду. Розрахунок каскаду за змінною складовою. - Визначаємо коефіцієнт підсилення каскаду. , , ,, - Розраховуємо коефіцієнт підсилення за струмом. - Розраховуємо вхідну напругу, що треба прикласти до каскаду. , - Розраховуємо номінальну величину ємності С5. Розподілимо частотні спотворення в ділянці нижніх частот. , Тоді З стандартного ряду Е3 вибираємо значення ємності конденсатора С5 рівною 220мкФ. - Розрахуємо значення ємності блокуючого конденсатора С7. З стандартного ряду Е3 вибираємо значення ємності конденсатора С7 рівною 22mФ. - Розрахуємо частотні спотворення каскаду в ділянці верхніх частот. Визначимо верхню граничну частоту каскаду. , , , 2.2.2 Розрахунок схеми СЕ 2 каскад. Вихідні дані: Uн3=49 mB Rн3=1312,8 OM Eж3=+15 B Fн=20 Гц Fв=80*103 Гц Mн3=0.7 дБ=1.084 Розрахунок каскаду за постійною складовою. - Визначаємо амплітуду струму яку повинен віддати каскад в навантаження. , - Визначаємо струм колектора в статичному режимі. , Отже вибираємо - Розраховуємо номінальне значення резистора R7,втходячи з умови що на ньому падає 40% напруги живлення. , З стандартного ряду Е24 вибираємо номінальне значення опору резистора R7 рівним 6,2 кОм. - Розраховуємо номінальне значення резистора R8, емітерної стабілізації. З умови що на ньому падає 10%...20% напруги живлення. , З стандартного ряду Е24 вибираємо номінальне значення опору резистора R8 рівним 3 кОм. - Розраховуємо значеня струму бази. , - Вибираємо струм дільника базового зміщення. - Розраховуємо потенціал бази транзистора в статичному режимі по відношенню до загальної шини. , - Розрахуємо номінальні значення опорів дільника базового зміщення. , З стандартного ряду Е24 вибираємо відповідне значення опорівR5=75кОм, R6=22кОм - Розраховуємо вхідний опір транзистора за умови наявності блокуючого конденсатора С4. , , - Розрахуємо вхідний опір каскаду. - Розраховуємо вихідний опір каскаду. Розрахунок каскаду за змінною складовою. - Визначаємо коефіцієнт підсилення каскаду. , , ,, - Розраховуємо коефіцієнт підсилення за струмом. - Розраховуємо вхідну напругу, що треба прикласти до каскаду. , - Розраховуємо номінальну величину ємності С2. Розподілимо частотні спотворення в ділянці нижніх частот. , Тоді З стандартного ряду Е3 вибираємо значення ємності конденсатора С2 рівною 470мкФ. - Розрахуємо значення ємності блокую чого конденсатора С4. З стандартного ряду Е3 вибираємо значення ємності конденсатора С4 рівною 22mФ. - Розрахуємо частотні спотворення каскаду в ділянці верхніх частот. Визначимо верхню граничну частоту каскаду. , , , 2.3 Розрахунок витокового повторювача. Вихідні дані: Uн=1,22 mB Rн=1291,3 OM Eж=+12 B Fн=20 Гц Fв=80*103 Гц Mн1=0,4 дБ=1,05рази - Розрахуємо струм навантаження. , - Визначаємо струм стоку. , - Розраховуємо опір R3. , З ряду Е24 вибираємо R3=8,2кОм. - Вибираємо значення резисторів R1=R2, з умови що їх номінальне значення в 20 разів більше за опір джерела живлення. - Розрахуємо вхідний опір каскаду. , - Розрахуємо коефіцієнт передавання за напругою. , - Розрахуємо вихідний опір каскаду. , - Розрахуємо частотні спотворення в ділянці ВЧ. , , - Розраховуємо коефіцієнт підсилення ВП за напругою з врахуванням його вхідного опору. - Розраховуємо яку вхідну напругу треба дати на вхід ВП. , - Розрахуємо номінальні значення резисторів R4, R9 і конденсаторів С1, С3, С6. , З ряду Е24 вибираємо R4=3кОм, R9=1,5кОм. За допомогою формули розрахуємо номінальні значення ємностей конденсаторів С1, С3. , З стандартного ряду вибираємо С1=33мкФ, С3=68мкФ. Значення ємності конденсатора С6 вибираємо рівною 330мкФ. 3. Розрахунок нестабільності робочої точки транзистора передвихідного каскаду. Вихідними даними є: h21Emin=50 Uke0=15B Rб1=91кОм h21Emax=350 Ik0=1mA Rб2=300кОм Rk=10,3кОм Iкб0=1мкА Tmin=10˚C Re=3,6кОм Rпс=0,7˚С/Вт Tmax=50˚C - Розрахуємо потужність, що розсіюється на колекторі транзистора. , - Визначимо мінімальну температуру переходу. - Визначимо максимальну температуру переходу. - Розрахуємо середнє значення коефіцієнта підсилення. - Розрахуємо додаткові коефіцієнти. - Розрахуємо приріст зворотнього струму колектор-база. - Розрахуємо зміну напруги зміщення транзистора. - Розрахуємо зміну струму колектора. - Визначаємо відносну зміну струму колектора. , Робимо перевірку чи виконуються умови: , , , 6%>3,08% Всі умови виконуються, отже розрахунок зроблено правильно. 4. Проектування підсилювача НЧ з застосуванням ОП Визначаємо кількість каскадів на ОП Розрахуємо номінальні значення опорів R17=R20. З стандартного ряду вибираємо R17=R20=1МОм. Щоб забезпечити мінімальний дрейф потрібно, щоб виконувалась умова: R16=R19=R17=106(Ом). Визначимо номінал опорів R15 і R18 з умови: З стандартного ряду вибираємо R15=R16=8,2кОм. - Розподілимо частотні спотворення в ділянці НЧ. Розрахуємо номінальні значення ємності конденсаторів С10 і С12. З стандартного ряду вибираємо значення ємностей С10 і С12 рівною 22*10-9Ф. Розраховуємо номінальні значення ємностей С9=С11. З стандартного ряду вибираємо С9=С11=4,7 мкФ. З умови забезпечення верхньої граничної частоти при необхідному розмасі вихідної амплітуди вибираємо тип ОП: Отже в якості ОП вибираємо мікросхему 544УД2. Перелік елементів схеми електричної принципової. Позна-чення Найменування Кіль- кість Примітки Конденсатори ОЖО.464.031 ТУ C1 К50-35-25В-33мкФ 1 C2 К50-35-25В-470мкФ 1 C3 К50-35-25В-68мкФ 1 C4 К50-35-25В-28mФ 1 C5 К50-35-25В-220мкФ 1 C6 К50-35-25В-330мкФ 1 C7 К50-35-25В-22mФ 1 C8 К50-35-25В-22мкФ 1 Резистори ГОСТ7113-77 R1,R2 С2-23-0,25-2М±10% 2 R3 С2-23-0,25-8,2к±10% 1 R4 С2-23-0,25-3к±10% 1 R5 С2-23-0,25-75к±10% 1 R6 С2-23-0,25-22к±10% 1 R7 С2-23-0,25-6,2к±10% 1 R8 С2-23-0,25-3к±10% 1 R9 С2-23-0,25-1,5к±10% 1 R10 С2-23-0,25-91к±10% 1 R11 С2-23-0,25-30к±10% 1 R12 С2-23-0,25- 36к±10% 1 R13 С2-23-0,25-9,1к±10% 1 R14 С2-23-0,25-1,2к±10% 1 Транзистори ГОСТ 10862-72 VT1 КП 303Б 1 VT2,,,VT4 КТ 315Б 3 VT5 КТ 361Г 1 p-n-p Підсилювач НЧ на ОП Конденсатори ОЖО.464.031 ТУ С9 К50-35-25В-4,7мкФ 1 С10 К50-35-25В-22нФ 1 С11 К50-35-25В-4,7мкФ 1 С12 К50-35-25В-22нФ 1 Операційний підсилювач DA1, DA2 544УД2 2 Резистори ГОСТ7113-77 R15 С2-23-0,25-8,2к±10% 1 R16, R17 С2-23-0,25-1М±10% 2 R18 С2-23-0,25-8.2к±10% 1 R19, R20 С2-23-0,25-1М±10% 2 Зміст. Технічне завдання (ТЗ). 2 Вступ. 3 Розрахунок структурної схеми. 4 Розрахунок каскадів. 6 Розрахунок вихідного ЕП. 6 Розрахунок схем СЕ. 8 Розрахунок вихідного ВП. 13 Розрахунок нестабільності робочої точки в передвихідному каскаді. 15 Проектування підсилювача НЧ з застосуванням ОП. 16 Перелік елементів 18 Схема електрично-принципова підсилювача НЧ. 19 Схема підсилювача НЧ на ОП. 20 Використана література. 21 1. РОЗРАХУНОК СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ. 1) Розраховуємо напругу живлення: ; З стандартного ряду вибираємо Еж=18 В. 2) Розраховуємо необхідний коефіцієнт підсилення підсилювача: 3) Вибираємо необхідну кількість каскадів, щоб забезпечити необхідний коефіцієнт підсилення: ; Отже значення N вибираємо рівним 2. 4) Розподілимо частотні спотворення підсилювача в ділянці НЧ між каскадами. Намалюємо структурну схему підсилювача: де ДЖ - джерело сигналу; ВП – витоковий повторювач; СЕ1, СЕ2 – схеми зі спільним емітером; Н – навантаження; БЖ – блок живлення. Цифрова нумерація – це індекси, якими ми будемо користуватись при розрахунку каскадів. Розбиваємо частотні спотворення в ділянці НЧ між каскадами: Каскади Частотні спотворення в ділянці НЧ, дБ Частотні спотворення в ділянці НЧ, раз Мн1 0,4 1.05 Мн2 0,7 1.08 Мн3 0,7 1.08 Мн4 1,2 1.15 М∑ 3 1.41 де Мн – частотні спотворення в ділянці низьких частот.

Курсова робота Аналогові електронні пристрої

nazar193

03.10.2013 16:10-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись