Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Архив3 / kursach(3)_1 / Курсач.docx
Скачиваний:
11
Добавлен:
07.08.2013
Размер:
482.63 Кб
Скачать

3. Выбор и расчет выходного усилителя

Изучив номенклатуру современных интегральных микросхем, предназначенных для построения усилителей звуковой частоты, я выбрал микросхему TDA2030А.

Микросхема усилителя НЧ TDA2030A фирмы ST Microelectronics пользуется заслуженной популярностью среди радиолюбителей. Она обладает высокими электрическими характеристиками и низкой стоимостью, что позволяет при минимальных затратах собирать на ней высококачественные УНЧ мощностью до 18 Вт. Микросхема TDA2030A представляет собой 18 Вт Hi-Fi усилитель мощности класса АВ.

Данная микросхема я выбрал из–за ее характеристик, которые полностью удовлетворяют нашим требованиям, в частности:

При работе на нагрузку 4 Ом усилитель может выдавать мощность в 15 Вт. В связи с высоким напряжением питания усилитель может работать с нестабилизированными источниками. Коэффициент усиления регулируется обратной связью и, следовательно, можно исключить предусилитель. Широкий температурный диапазон (–40°C до +150°C). Широкий частотный диапазон (40 до 15000 Гц). Маленький коэффициент нелинейных искажений.

Она обеспечивает большой выходной ток, имеет малые гармонические и интермодуляционные искажения, широкую полосу частот усиливаемого сигнала, очень малый уровень собственных шумов, встроенную защиту от короткого замыкания выхода, автоматическую систему ограничения рассеиваемой мощности, удерживающую рабочую точку выходных транзисторов ИМС в безопасной области. Встроенная термозащита обеспечивает выключение ИМС при нагреве кристалла выше 145°С. Микросхема выполнена в корпусе Pentawatt и имеет 5 выводов. Типовая схема включения TDA2030A показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Принципиальная схема выходного усилителя (взята из документации).

Микросхема включена по схеме неинвертирующего усилителя. Коэффициент усиления определяется соотношением сопротивлений резисторов R1 и R2, образующих цепь отрицательной обратной связи. Вычисляется он по формуле Gv=1+R1/R2 и может быть легко изменен подбором сопротивления одного из резисторов. Обычно это делают с помощью резистора R2. Как видно из формулы, уменьшение сопротивления этого резистора вызовет увеличение коэффициента усиления (чувствительности) УНЧ. Емкость конденсатора С2 выбирают исходя из того, чтобы его емкостное сопротивление Хс=1/(2πfС) на низшей рабочей частоте было меньше R2 по крайней мере в 5 раз. Входное сопротивление определяется резистором R3. В качестве VD1, VD2 можно применить любые кремниевые диоды с током IПР = 0,5... 1 А и UОБР более 100 В, например КД209, КД226, 1N4007.

Учитывая все выше сказанное можно адаптировать данную схему согласно нашего задания, а именно:

  • что бы обеспечить необходимый нам коэффициент усиления 49 дБ изменим R2 = 274 Ом, и следовательно С2 на 50 мкФ

  • для ограничения диапазона частот изменим С1 = 750 нФ и С7 = 55 мкФ.

4. Расчет источника питания.

Проанализировав все структурные элементы полученного усилителя звуковой частоты, можно выявить необходимость напряжениях питания для выходного усилителя +-35В, и ток не менее 1.5 А.

Получим, что для функционирования данного усилителя потребуется четырехсотгерцовый трансформатор, двумя вторичными обмотками на 35В. Выходные обмотки 35 вольтового трансформатора должны быть рассчитаны на ток не менее 1.5 А.

Для выпрямления напряжения с 35ти вольтовых обмоток воспользуемся мостом Вина, и простейшим С фильтром.

На основании расчетов приведённых ниже я выбрал выпрямительный мост DB 102.

Uобр = (π/2)*35 = 55В

Iпр = (1/2)*Iн = 0.75

Напряжение вторичных обмоток трансформаторов

UII = (π/2*√2)*35 = 39В

Расчет конденсаторов

Cф = 106/(2*π*f*R*KП) = 4700 мкФ

Трансформатор я выбрал из линейки четырехсотгерцовых ТПП287. Получим следующую схему источника питания:

Рисунок 3. Источник питания.

Соседние файлы в папке kursach(3)_1