ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 66
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Комсомольский-на-Амуре государственный университет»
Факультет энергетики и управления Кафедра «Промышленная электроника»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине «Схемотехника»
Расчет многокаскадного низкочастотного усилителя мощности
Студент группы 7ПЭба-1 А.Е. Алексеенко
Преподаватель Н.Н. Любушкина
2020
| Содержание
Приложение 1. Схема электрическая принципиальная 42 Приложение 2. Перечень элементов 43 | ||||||
| | | | | | 7ПЭба1.2.04.00000ПЗ | Лист |
| | | | | | 2 | |
| Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата | ||
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Комсомольский-на-Амуре государственный университет»
Факультет энергетикииуправления Кафедра Промышленнаяэлектроника Специальность (направление) 11.03.04-Электроникаинаноэлектроника
ЗАДАНИЕ
на курсовой проект/работу
по курсу (дисциплине) Схемотехника
Выдано студенту АлексеенкоАлександруЕвгеньевичу
Тема курсового проекта/работы (распоряжение № 1 от «10» 01 2020г.) Расчетмногокаскадногонизкочастотногоусилителямощности
Срок сдачи проекта/работы
Исходные данные: Мощностьсигналанавыходеусилителя–PН=40Вт,сопро- тивление нагрузки усилителя – RН = 4 Ом, ЭДС источника входного сигнала – eГ = 20 мВ, внутреннее сопротивление источника входного сигнала – RГ = 500 Ом нижняя рабочая частота усилителя – fН = 100 Гц, верхняя рабочая частота усилителя–fВ=20кГц,тип выходногокаскада–Т(трансформаторный)
Перечень вопросов, подлежащих разработке:
-
Содержание расчётно-пояснительной записки: выбор и обоснование структур- ной схемы усилителя,расчет усилителя мощности, расчет каскадов предвари- тельного усиления, расчет усилителя в области нижних частот, расчет усилителя в области верхних частот, расчет цепей питания усилителя, перечень элементов принципиальной схемы, принципиальная электрическая схема усилителя
-
Перечень графического материала Графики и схемы указанные в методических указаниях
Календарный план выполнения задания
| Разделы курсовой работы / курсового проекта | Дата выполнения |
| Выбор и обоснование структурной схемы уси- лителя | 11.02.20-13.02.20 |
| Расчет усилителя мощности | 01.03.20-14.03.20 |
| Расчет каскадов предварительного усиления | 15.03.20-25.03.20 |
| Расчет усилителя в области нижних частот | 27.03.20-06.04.20 |
| Расчет усилителя в области нижних частот | 07.04.20-14.04.20 |
| Расчет усилителя в области верхних частот | 15.04.20-20.04.20 |
| Расчет цепей питания усилителя | 22.04.20-30.04.20 |
| Перечень элементов принципиальной схемы | 1.05.20-5.05.20 |
| Принципиальная электрическая схема усили- теля | 6.05.20-8.05.20 |
Руководитель работы / проекта
(подпись) (Ф.И.О.)
должность, ученая степень
«»20г.
Автор курсовой работы / проекта
(подпись) (Ф.И.О.)
студент группы «»20г
Целью курсовой работы является: закрепление теоретического материала, освоение методики расчета многокаскадного усилителя.
Для достижения цели нужно выполнить следующие задачи:
-разработать и обосновать структурную схему усилителя;
-выполнить расчет каскадов предварительного усиления;
-
выполнить расчет усилителя мощности в области нижних частот;
-выполнить расчет усилителя мощности в области верхних частот;
-
выполнить расчет цепей питания усилителя; -
представить перечень элементов принципиальной схемы.
| Разработку структурной схемы производят на основе анализа техниче- ского задания и начинают с выбора типа каскада усилителя мощности (УМ). Кас- кад УМ можно выполнить по одно- или двухтактной схеме. Двухтактная схема требует для своего построения как минимум двух тран- зисторов, однако, несмотря на усложнение схемы двухтактные каскады УМ (ДУМ) применяют практически всегда, начиная с РН = 2 3 Вт, а при автономном ИП - начиная с РН = 0,1 Вт. Так как по заданию мощность в нагрузке более 10Вт, то используем двухтактную схему УМ. В двухтактных схемах возможно использование экономичного режима АВ, для которого Рkmax = (0,5 1,0)РН. По заданию тип выходного каскада - транс- форматорный - двухтактный трансформаторный УМ (ДТУМ). Схема ДУМ на транзисторах одного типа проводимости требует использо- вания входного трансформатора. Предоконечный, (n-1)-й каскад для такого ДУМ выполняется по схеме однотактного трансформаторного УМ (ОТУМ). Для двухтактных схем использование выходного трансформатора позво- ляет реализовать включение транзисторов по схеме с ОЭ, что повышает коэффи- циент усиления по мощности КР такого УМ и уменьшает число каскадов пред- варительного усиления (КПУ). Кроме этого, применение выходного трансфор- матора позволяет расширить номенклатуру транзисторов, используемых в УМ, т.к. при включении сопротивления нагрузки RH через трансформатор при той же выходной мощности PК можно путем изменения коэффициента трансформации nТ трансформатора изменять требуемые токи и напряжения в выходной цепи транзистора, что невозможно в двухтактном бестрансформаторном усилителе мощности (ДУМ), где токи и напряжения в выходной цепи транзистора жестко связаны с требуемыми токами и напряжениями в RH. | |||||||||||||
| | | | | | | 7ПЭба1.2.04.00000ПЗ | |||||||
| | | | | | | ||||||||
| | | | | | | ||||||||
| Разраб. | АлексеенкоАВ. | | | Расчетусилителя мощности | Лит. | Лист | Листов | ||||||
| Руковод. | ЛюбушкинаН.Н. | | | | | | |||||||
| Проверил | | | | КафедраПЭ | |||||||||
| Н.Контр. | | | | ||||||||||
| Утверд. | | | | ||||||||||
| Поскольку в нашем случае требуемая входная мощность достаточно ве- лика PН = 20 Вт, и по условию задания требуется трансформаторный тип выход- ного каскада, то выбираем в качестве усилителя мощности ДТУМ. Управление ДТУМ производится с выхода КПУ, выполненного по схеме ОТУМ с ОЭ. В качестве КПУ используют каскады по схеме с ОЭ, как имеющие наибольший коэффициент усиления по мощности КР. При выборе типа входного каскада (ВхК) учитывают, что величина его входного сопротивления RВХ существенно влияет на общий коэффициент уси- ления усилителя Ке, поскольку входное напряжение с учетом внутреннего сопро- тивления генератора сигнала RГ равно: ???? =????Г∙????ВХ ВХ ????ВХ+????Г Для повышения Ке, RВХ должно быть как минимум на порядок больше RГ. Величина RВХ для каскадов разных типов составляет: ОЭ – RВХ 10 103 Ом; ОК - RВХ 103 106 Ом; ОИ - RВХ 106 Ом. Чтобы обеспечить RВХ большее, чем заданное RГ= 500 Ом можно приме- нить схему ВхК на полевом транзисторе с ОИ. После выбора типов каскадов усилителя разрабатываем схему питания усилителя. Питание ОТУМ осуществляется от однополярного ИП (второй полюс ИП подключается к общей точке схемы). От этого же ИП осуществляют питание КПУ и ВхК. Как правило, для величин напряжений питания каскадов выполня- ется условие: ????1 < ????2 < ⋯ < ????????−2 < ????????−1 < ???????? Понижение напряжения питания от каскада к каскаду производят с помо- щью фильтров Ф. В случае использования ДТУМ Фn-1 не применяют, при этом повышается КПД усилителя. Предоконечный каскад питается напряжением En-1 = Еn. | ||||||
| | | | | | 7ПЭба1.2.04.00000ПЗ | Лист |
| | | | | | 7 | |
| Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата | ||