МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА»

Факультет электроники и приборостроения

Кафедра радиотехники

Пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине:

«Схемотехника»

Вариант 3

Выполнил: студент гр. 5306

Бень С.А.

Проверил: Малыгин Н. А.

Самара

2017

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Разработать схему и провести расчет мощного корректирующего усилителя, обеспечивающего заданную АЧХ (рис. 1) и параметры.

Провести оптимизацию схемы с помощью ПК.

Рисунок 1 – АЧХ корректирующего мощного усилителя

Крутизна спадов и подъемов АЧХ составляет 6 дБ/октава (20 дБ/декада).

Заданные параметры усилителя:

коэффициент усиления К0 = 300;

коэффициент усиления К1 = 70;

коэффициент усиления К2 = 200;

частота f1 = 30 Гц;

частота f2 = 160 Гц;

частота f3 = 3 кГц;

частота f4 = 7.5 кГц;

частота fв = 25 кГц;

сопротивление нагрузки Rн = 8 Ом;

мощность Pн = 10 Вт;

усилитель мощности класса А.

РЕФЕРАТ

Курсовая работа.

Пояснительная записка: с. 22, рис. 9, источников 5.

КОРРЕКТИРУЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ, РЕЖИМ РАБОТЫ, ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ, КОРРЕКЦИЯ ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ТРАНЗИСТОР, АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

Осуществлена разработка и оптимизация корректирующего мощного усилителя на основе операционных усилителей. Проведено моделирование и оптимизация схемы на ЭВМ в программе Electronics Workbench принципиальной схемы устройства.

Перечень условных обозначений и сокращений

ОУ – операционный усилитель;

УМ – усилитель мощности;

АЧХ – амплитудно-частотная характеристика;

ШИМ – широтно-импульсная модуляция;

ООС – отрицательная обратная связь.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...5

1. Разработка схемы корректирующего усилителя……………………………..6

1.1 Анализ задания и разработка функциональной схемы устройства…6

1.2 Разработка принципиальной схемы корректирующей части……….7

1.3 Разработка принципиальной схемы усилителя мощности… ……....9

1.4 Принципиальная схема мощного корректирующего усилителя…..11

2 Расчет параметров схемы……………………………………………………..13

2.1 Предварительный расчет корректирующей части………………….13

2.2 Предварительный расчет усилителя мощности…………………….16

3 Моделирование и оптимизация схемы с помощью ПК……………………..17

3.1Моделирование схемы на ПК…………………………………………17

3.2 Оптимизация схемы…………………………………………………..19

Заключение……………………………………………………………………….20

Список использованной литературы…………………………………………...21

Приложение А …………………………………………………………………...22

Введение

Развитие аналоговой электроники и широкое применение её изделий в промышленном производстве, в различных радиотехнических устройствах является в настоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса. Практически трудно назвать те радиотехнические устройства, в которых не использовались бы усилители.

В данной работе рассматривается проектирование корректирующего мощного усилителя, составленного из наиболее простых узлов. Анализируется влияние этих узлов на форму частотной характеристики. Цель такого упрощения — анализ степени влияния отдельных узлов на основные характеристики и выявление недостатков, присущих узлам при их упрощениях, которые могут быть устранены определёнными изменениями схемы.

В данной работе разработана принципиальная электрическая схема корректирующего мощного усилителя на базе операционных усилителей.

1. Разработка схемы корректирующего усилителя

1.1 Анализ задания и разработка функциональной схемы устройства

Корректирующий мощный усилитель предназначен для работы в устройствах самого различного назначения и в соответствии с заданием должен обеспечивать:

— коэффициент передачи на первом (самом низкочастотном) равномерном участке частотной характеристики H₀ = 20*lg(K₀) = 20*lg(300) = 50 дБ;

— падение первого наклонного участка частотной характеристики с крутизной 20 дБ/декаду;

— коэффициент передачи на втором равномерном участке частотной характеристики H₁ = 20*lg(70) = 38 дБ

— начальная и конечная частоты (точки перегиба) первого наклонного участка частотной характеристики f₁ = 30 Гц;

Частота f₂ рассчитываем из условия, что крутизна спада составляет 20дБ/декаду, коэффициент передачи (выраженный в дБ) на этой частоте

H₁ = 38 дБ, а на частоте f₁ тогда

;

• подъем второго наклонного участка частотной характеристики с крутизной 20 дБ/декаду;

• коэффициент передачи на третьем равномерном участке частотной характеристики H₂ = 20*lg(200) = 46 дБ;

• начальная и конечная частоты второго наклонного участка частотной характеристики;

рассчитываем из условия, что крутизна подъема составляет 20дБ/декаду, коэффициент передачи на этой частоте , а на частоте f₃ = 3 кГц, тогда

;

— верхняя частота третьего равномерного участка частотной характеристики

f₅ = 25 кГц;

— спад третьего наклонного участка частотной характеристики с крутизной 20дБ/декаду;

— параметры резистивной нагрузки R_н = 8 Ом;

Исходя из анализа технического задания, можно заключить, что в состав корректирующего мощного усилителя должны входить:

— усилитель–корректор;

— усилитель мощности.