Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра радиотехнических систем (РТС)

УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТ

Курсовой проект по дисциплине «Схемотехника»

Студент гр. 122-1

_________ Г.М. Дударев

_________ П.Д. Лахно

_________ П.Л. Тимошин

«__» ___________ 2025 г.

Руководитель

профессор каф. РТС

________ _________ Л.И. Шарыгина 

«__» ___________ 2025 г.

Томск 2025

Эта станица намеренно оставлена пустой! Сюда вставляется технического задание, полученное от преподавателя! Реферат

Пояснительная записка к курсовому проекту Х страниц, Х рисунков, Х таблиц, Х источников.

УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ, ПАРАМЕТРЫ ТРАНЗИСТОРА, ТЕМБРОБЛОК, МИКРОФОН, ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ, РЕГУЛИРОВКА

Целью работы является расчет и реализация схемы Х каскадного усилителя, снятие характеристик транзистора и полосы пропускания

В результате работы предложены методики по измерению входной и выходной полосы пропускания двухкаскадного усилителя, а также зависимость полосы пропускания от сопротивления цепи коллектора первого каскада.

Оглавление

Введение 7

1.1 Оценка требуемого количества каскадов усиления 8

1.2 Распределение полосы пропускания усилителя 9

2 РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ 11

2.1 Расчет оконечного каскада 11

2.1.1 Выбор транзисторов 11

2.1.2 Снятие ВАХ транзисторов 12

2.1.3 Расчет элементов смещения и разделительных емкостей оконечного каскада 15

2.2 Расчет усилителей напряжения 16

2.2.1 Первый усилитель напряжения 17

2.2.2 Второй каскад 20

3 РАСЧЕТ ТЕМБРОБЛОКА 25

3.1 Выбор схемы термоблока 25

3.2 Расчет регулятора с пределами регулирования ±12 дБ 26

4 РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО МИКРОФОННОГО УСИЛИТЕЛЯ 29

4.1 Принципиальная схема 29

5 Подбор громкоговорителей и микрофона 31

5.1 Выбор микрофона 31

5.2 Выбор динамика 31

Заключение 33

Список использованных источников 34

Приложение А (обязательное) / (справочное) Заголовок приложения 35

Приложение Б (обязательное) / (справочное) Заголовок приложения 36

Введение

Усилителем называется устройство, которое позволяет при наличии на его входе электрических колебаний с некоторым уровнем мощности получить на входе колебания той же формы, но с большим уровнем мощности. Преобразование энергии источника питания в энергию полезного сигнала осуществляется с помощью активных элементов (электронных ламп, транзисторов и т.п.). Наиболее популярным элементом считается транзистор.

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

Все усилители мощности звуковой частоты предназначены для решения одной задачи - повысить уровень поступающих на них электрических сигналов до величины, обеспечивающей нормальную работу громкоговорителей.

Цель работы — расчёт и моделирование усилителя звуковой частоты.

1. Предварительный анализ усилителя

   1. Оценка требуемого количества каскадов усиления

Исходя из начальных данных необходимо оценить примерное количество каскадов для усилителя.

Поскольку усилитель является микрофонным, примем, что с выхода электретного микрофона при записи разговорной речи на расстоянии в 1 метр приходит сигнал амплитудой = 0,5 мВ. Рассчитаем, какие значения амплитуд должен обеспечить усилитель для получения выходной мощности 4 Вт на динамике с импедансом 8 Ом.

Максимальный ток (амплитудное значение), рассчитывается по формуле:

Максимальное требуемое напряжение (амплитудное значение), падающее на нагрузке, рассчитывается по формуле:

Тогда, для обеспечения выходного напряжения потребуется усилитель со следующим коэффициентом усиления:

Приблизительная структурная схема будущего усилителя показана на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Оконечный каскад

Сигнал с микрофона будет поступать на предварительный усилитель, построенный на основе операционного усилителя, который также будет обеспечивать регулировку усиления -20 дБ.

После сигнал поступает на пассивный темброблок, регулирующий верхние и нижние частоты в диапазоне +- 12 дБ. Минусом пассивного темброблока является то, что он достаточно сильно ослабляет сигнал.

Затем сигнал поступает на усилитель напряжения, который планируется построить на биполярных транзисторах, работающих в классе А.

Выходным каскадом является эмиттерный повторитель, выполняющий функцию согласования выходного сопротивления усилителя и крайне низкого импеданса динамика. Для повышения КПД выходного каскада планируется рассчитывать каскад для работы в режиме АВ.