ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 43
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ВВЕДЕНИЕ
Эра усилителей мощности началась в 1912 году, когда корпорация Western Electric выпустила первый телефонный усилитель. Это стало возможным благодаря Ли де Форесту. В 1906 году он экспериментировал с вакуумным диодом и в результате, с помощью промежуточного электрода, получил способ управлять током, протекающим в лампе. Ламповые усилители в первой половине ХХ века получили стремительное развитие. Именно в это время благодаря ламповым усилителям на «большую сцену» вышли электрогитары, появилось много новых музыкальных направлений.
Первый рабочий транзистор был микроконтактная транзистор изобретен Джон Бардин и Вальтер Брэттеном в 1947 году в Bell Labs , где Уильям Шокли позже изобрели биполярный плоскостной транзистор (BJT) в 1948 г. Замена громоздких электронных ламп на транзисторы произвела революцию в электронике, сделав возможным создание большого класса портативных электронных устройств, таких как транзисторный радиоприемник, разработанный в 1954 году.
Начиная с 1970-х годов, все больше и больше транзисторов было подключено к одному кристаллу, тем самым создавая более высокие масштабы интеграции (например, мелкомасштабную, среднюю и крупномасштабную интеграцию ) в интегральных схемах . Многие коммерчески доступные сегодня усилители основаны на интегральных схемах.
https://ru.abcdef.wiki/wiki/Amplifier#History
Усилитель звуковых частот - это устройство для усиления электрических сигналов в пределах диапазона частот, которые различает человеческое ухо (в среднем 20 Гц — 20 кГц). Усилитель повышает мощность сигнала источника звука, чтобы при подаче этого сигнала на устройство вывода звук получился громким и без искажений.
По полосе усиливаемых частот (от нижней частоты диапазона до верхней) УНЧ делятся на:
-
усилители постоянного тока; -
усилители переменного тока.
Усилители постоянного тока (УПТ) – усилители медленно изменяющихся напряжений или токов, усилители переменного тока усиливают только переменную составляющую тока в необходимой спектральной полосе.
Основными элементами структурной схемы УНЧ 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.
По способу работы с входным сигналом и принципу построения усилительных каскадов усилители мощности звуковой частоты разделяются на:
-
Аналоговые, класс А; -
Аналоговые, класс В; -
Аналоговые, класс АВ; -
Аналоговые, класс H; -
Импульсные и цифровые, класс D.
Цель: Основной целью моего курсового проекта является формирование умений проектировать цифровые устройства, а именно разработка усилителя звуковых частот (далее УЗЧ) в соответствии с действующими стандартами ЕСКД, ЕСТД и ГОСТ.
Задачи: Основными задачами курсового проектирования являются:
-проведение анализа технического задания на проектирование цифрового устройства;
-приобретение навыков поиска научно-технической литературы и работы с ней, правильного составления и оформления технической документации;
-усвоение основных понятий и терминов, относящихся к проектированию цифровых устройств;
-ознакомление с основными проектными процедурами разработки печатных плат и технологий их изготовления;
-закрепление навыков работы с профессиональными пакетами прикладных программ;
-развитие способности к самостоятельному принятию технических решений и их технико-экономическому обоснованию;
-развитие навыков поиска оптимального решения при выборе последовательности проведения операций, оборудования и контрольно-измерительных приборов;
-подготовка к разработке и защите дипломного проекта.
Техническое задание.
-
Описать функциональную схему разрабатываемое устройство.
На функциональной схеме всего изделия, выделить функциональную схему разрабатываемого устройства.
2. Согласно электрической принципиальной схеме устройства подобрать элементную базу для поверхностного монтажа.
Прототипом активных элементов могут быть использованы:
- LM358;
- MC33182.
2.1 Выполнить анализ элементной базы.
Анализ выполнить в виде таблицы, состоящей из следующих разделов:
-
№
Тип компонента
символ на ЭЗ
Конструкция, тип корпуса
Посадочное место
2.2 Составить таблицу анализа элементной базы и характеристик внешних воздействий:
-
Наименование и тип элемента
Количество, шт.
Конструктивные параметры
Допустимые условия эксплуатации
Установочная площадь, м2∙10-6
Количество выводов, шт.
Диаметр вывода, мм
Штыревые или планарные
Относительная влажность
Надежность
Диапазон температур, 0С
вибрации
Ударные перегрузки, g
Линейные перегрузки, g
Частота, Гц
Перегрузки, g
2.3 После таблицы, анализа элементной базы и характеристик внешних воздействий, сделать вывод о том, обеспечивается ли функционирование устройства при данном составе в условиях, описанных в техническом задании.
3.1 Описать функциональные возможности интерактивного эмулятора схем, программу Multisim.
3.2 Провести исследование в интерактивном эмуляторе схем, программе Multisim, разработанную электрическую схему. В курсовом проекте должен быть предоставлен отчет и вывод по результатам исследования.
РАЗДЕЛ 1.ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ.
Рис1.Функциональная схема УЗЧ на микросхеме LM 358.
-Схема питания инфракрасного приемника предназначена для преобразования входного напряжения на разъеме ХS1 (+9 В) в напряжение питания цифровой (+5 В) и аналоговой (+5 В) частей схемы.
-Схема питания цифровой части (VCC) выполнена на основе импульсного преобразователя напряжения MC34063.
-Схема питания аналоговой части (AVCC) выполнена на основе линейного стабилизатора напряжения LM317.
РАЗДЕЛ 2.РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ УСТРОЙСТВА ПИТАНИЯ.
Согласно техническому заданию:
1) Дополните схему импульсного преобразователя напряжения.
Дополните схему линейного стабилизатора напряжения.
2) Выполните расчет опорных делителей напряжения для установки выходного напряжения каждого преобразователя +5 В.
3) Дополните схему защитой от «переполюсовки» напряжения питания на основе полевого MOSFET транзистора p-типа IRF9Z24.
Рис2.Разработка схемы
2.2 Анализ элементной базы.
Таблица №1.
№ | Тип компонента | Символ на ЭЗ | Конструкция, тип корпуса | Посадочное место |
1 | Резистор R 0805 | | | |
2 | Конденсатор С 0805 | | | |
3 | Диод D SS14 | | | |
4 | Транзистор-VT IRF9Z24NPBF | | | |
5 | Микросхема DA2 LM317 | | | |
6 | Микросхема DA1 MC34063ADG | | | |
7 | Катушка L1 B82464G4224M | | | |
8 | Клемник 301-021-12 | | | |
Таблица №2.
Наименование и тип элемента | Количество, шт. | Конструктивные параметры | Допустимые условия эксплуатации | |||||||||||
| Количество выводов, шт. | Диаметр вывода, мм | Штыревые или планарные | Установочная площадь, м2∙10-6 | Надежность | Диапазон температур, 0С | вибрации | Ударные перегрузки, g | Линейные перегрузки, g | | ||||
Частота, Гц | Перегрузки, g | | ||||||||||||
Резистор | 5 | | 2 | 1.25 | П | 2x1.25 | 0.2 | От -20 до 125+ | - | 50-1000g | 10-15g | 2-5g | | |
Конденсатор | 5 | | 2 | 1.25 | П | 2x1.25 | 0.2 | От -20 до 125+ | - | 50-1000g | 10-15g | 2-5g | | |
Диод | 1 | | 2 | 1.60 | П | 2.29x4.06 | 0.4 | От -20 до 135+ | - | 50-1000g | 10-15g | 2-5g | | |
Транзистор | 1 | | 3 | 1.40 | Ш | 4.58x5.58 | 0.5 | От 0 до 175+ | - | 50-1000g | 10-15g | 2-5g | | |
Микросхема | 1 | | 8 | 0.31 | П | 5x6.20 | 0.6 | От 0 до 70+ | 120гц | 50-1000g | 10-15g | 2-5g | | |
Микросхема | 1 | | 3 | 0.40 | П | 2.9x2.4 | 0.6 | От 0 до 70+ | 120гц | 50-1000g | 10-15g | 2-5g | | |
Катушка | 1 | | 2 | 2.02 | П | 10.4x10.4 | 0.5 | От -5 до +100 | - | 50-1000g | 10-15g | 2-5g | | |
Клемник | 1 | | 2 | 1.00 | Ш | 14x7.6 | 0.4 | | - | 50-1000g | 10-15g | 2-5g | |