- •Введение
- •1 Проектировочный раздел
- •1.1 Анализ технического задания
- •1.2 Анализ научно-технической литературы по теме проекта
- •1.3 Анализ схемы электрической структурной
- •1.4 Описание схемы электрической принципиальной
- •2 Электрический расчет каскадов схемы
- •2.1 Электрический расчет стабилизатора напряжения
- •2.2 Электрический расчет выпрямителя
- •2.3 Электрический расчет трансформатора
- •3 Конструкторско-технологический раздел
- •3.1 Выбор и обоснование элементной базы
- •3.2 Обоснование выбора конструктивных материалов и покрытий
- •3.3 Разработка компоновки устройства
- •3.4 Компоновочный расчет печатной платы устройства
- •3.5 Расчет элементов печатного монтажа
- •3.6 Расчет теплового режима блока и выбор способа охлаждения
- •3.7 Оценка устойчивости конструкции к механическим воздействиям
- •3.8 Расчет надежности
- •3.9 Анализ технологичности устройства
- •3.10 Разработка технологического процесса изготовления печатной платы
- •4 Экономический раздел
- •4.1 Технико-экономическая характеристика проекта
- •4.2 Расчет стоимостной оценки результата производства
- •4.3 Расчет стоимостной оценки предпроизводственных затрат
- •4.4 Расчет экономического эффекта
- •4.5 Определение срока окупаемости и рентабельности инвестиций
- •5 Охрана труда
- •5.1 Иерархическая структура законодательных и нормативно-правовых актов по охране труда
- •5.2 Содержание законодательных и нормативно-правовых актов, их характеристика, порядок принятия
- •5.3 Техническое нормирование и стандартизация безопасности
- •Заключение
1.2 Анализ научно-технической литературы по теме проекта
Поиск научно-технической литературы по теме дипломного проекта не вызвал затруднений, так как стереоусилители, в том числе и компьютерные, – это устройства, широко применяемые в повседневной жизни каждого человека.
В настоящее время существует большое количество различных усилителей мощности звуковой частоты, существенно отличающихся друг от друга. Произведем сравнительный анализ усилителей мощности звуковой частоты 18 Вт, 50 Вт и проектируемого компьютерного стереоусилителя 44 Вт.
Анализ усилительных устройств целесообразнее всего производить по трем основным критериям [17]:
– по техническим характеристикам, к которым можно отнести полосу усиливаемых частот, входную чувствительность, помехоустойчивость, допустимые искажения сигнала, потребляемую и отдаваемую мощность и другие;
– по конструктивно-эксплуатационным характеристикам (масса, габариты, надежность, стабильность работы и т. д.);
– по экономическим характеристикам (стоимость устройства).
Рассмотрим усилитель мощности 18 Вт [34].
Схема электрическая принципиальная представлена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Схема электрическая принципиальная усилителя мощности 18 Вт
Данный усилитель выполняется на интегральной микросхеме (ИМС) TDA2030A. Эта ИМС представляет собой усилитель низкой частоты (УНЧ) класса АВ и устанавливается в аудиоустройствах для получения высококачественного выходного музыкального сигнала средней мощности.
Основные технические характеристики устройства:
максимальная выходная мощность при нагрузке 4 Ом.................................. |
18 Вт |
максимальная выходная мощность при нагрузке 8 Ом.................................. |
12 Вт |
диапазон воспроизводимых частот................................................................... |
20...25000 Гц |
напряжение питания........................................................................................... |
12 В |
пиковое значение выходного тока.................................................................... |
3,5 А |
ток в режиме покоя............................................................................................. |
50 мА |
коэффициент нелинейных искажений при нагрузке 4 Ом............................. |
0,08 |
коэффициент нелинейных искажений при нагрузке 8 Ом............................. |
0,08 |
Конструкция усилителя достаточно проста, стоимость относительно невысокая (стоимость ИМС TDA составляет 1210 рублей).
Схема электрическая принципиальная усилителя мощности 50 Вт представлена на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Схема электрическая принципиальная усилителя мощности 50 Вт
Усилитель выполняется на интегральной микросхеме TDA1514.
Технические характеристики следующие:
максимальная выходная мощность при нагрузке 4 Ом................................... |
48 Вт |
максимальная выходная мощность при нагрузке 8 Ом................................... |
40 Вт |
диапазон воспроизводимых частот................................................................... |
20...25000 Гц |
напряжение питания........................................................................................... |
10...30 В |
пиковое значение выходного тока..................................................................... |
8 А |
ток в режиме покоя............................................................................................. |
60 мА |
коэффициент нелинейных искажений при нагрузке 4 Ом.............................. |
0,03 |
коэффициент нелинейных искажений при нагрузке 8 Ом.............................. |
0,05 |
Широкий диапазон питающих напряжений позволяет расширить область применения усилителя.
Значения коэффициентов нелинейных искажений являются минимальными.
Характеризуется низким уровнем собственных шумов.
Конструкция усилителя проста, масса и габариты незначительны.
Недостатком является высокая стоимость ИМС TDA1514.
Проектируемый усилитель имеет следующие основные преимущества по сравнению с рассмотренными устройствами:
1) использование ИМС 2030А в качестве драйвера мощных внешних транзисторов BD908, BD907 позволяет поднять уровень выходной мощности до 44 Вт при минимальных нелинейных и перекрестных искажениях по всей полосе воспроизводимых частот;
2) имеет самую простую конструкцию;
3) является экономически более выгодным, так как воспроизводит сигнал мощностью 44 Вт (незначительная разница по сравнению с усилителем 50 Вт), а суммарная стоимость ИМС 2030А и транзисторов BD908, BD907 значительно меньше, чем стоимость ИМС TDA1514.