- •Курсовая работа
- •2007 Г.
- •1 Введение
- •2 Анализ исходных данных
- •3 Составление схем усилителя
- •3.1 Составление структурной схемы усилителя
- •3.2 Разработка принципиальной схемы усилителя
- •4 Расчёт усилителя мощности звуковых частот
- •4.1 Расчёт оконечного каскада
- •Vt6 – кт819б, vt7 – кт818б
- •Vt4 – кт815а, vt5 – кт814а
- •4.2 Расчёт предоконечного каскада
- •Vt3 – кт315в
- •4.3 Расчёт входного каскада и цепи обратной связи
- •Vt1, vt2 – кт209в
- •5 Расчёт нелинейных искажений
- •5.1 Оконечный каскад: vt6, vt7
- •5.2 Оконечный каскад: vt4, vt5
- •5.3 Предоконечный каскад: vt3
- •5.4 Входной каскад: vt1, vt2
- •6 Вывод
- •7 Список литературы
3 Составление схем усилителя
3.1 Составление структурной схемы усилителя
Усилитель звуковых частот должен обеспечивать достаточно большой уровень сигнала на выходе. А, исходя из того, что с источника сигнал подаётся очень маленькое напряжение, то в данном случае обеспечить требуемые параметры усилителя можно путём соединения нескольких каскадов. Приблизительная структурная схема
проектируемого УМЗЧ представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Структурная схема УМЗЧ
ВхК - входной каскад
КПУ - каскад предварительного усиления
ВыхК - выходной каскад
Входной каскад ставится на входе усилителя для увеличения входного сопротивления усилителя.
Выходной каскад ставится на выходе усилителя и обеспечивает усиление мощности полезного сигнала в нагрузку.
Каскад предварительного усиления обеспечивает требуемый уровень сигнала.
3.2 Разработка принципиальной схемы усилителя
В качестве входного каскада целесообразнее всего поставить дифференциальный каскад. Этот выбор сделан по ряду причин:
1. Дифференциальный каскад обеспечивает повышенную температурную стабильность предварительного усиления;
2. У дифференциального каскада сравнительно большое входное сопротивление.
Второе свойство является особенно важным, так как большое входное сопротивление необходимо для согласования схемы усилителя с источником сигнала (сопротивление источника сигнала 50 кОм). Общий вид дифференциального каскада представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 – Схема дифференциального каскада
Схемная реализация каскада предварительного усиления представлена на рис 3. Это схема усилителя на биполярном транзисторе включенном по схеме с общим эмиттером. Эта схема была выбрана в качестве предварительного каскада потому, что у нее сравнительно большие коэффициенты усиления по напряжению и по току, а также большое входное сопротивление. Недостаток этой схемы – сдвиг фаз между входным и выходным сигналом равен 180.
Рисунок 3 – Каскад предварительного усиления
Недостаток предварительного каскада устраняется использованием в выходном каскаде комплиментарной пары транзисторов. Такой выходной каскад представлен на рисунке 4.
Рисунок 4 – Схема двухтактного оконечного каскада
Примерный вид схемы проектируемого усилительного устройства изображён на рисунке 5.
Рисунок 5 – Схема электрическая принципиальная усилителя мощности звуковых частот
4 Расчёт усилителя мощности звуковых частот
4.1 Расчёт оконечного каскада
Расчёт усилителя подразумевает подбор элементной базы и параметров элементов таким образом, чтобы они могли обеспечить требуемую мощность на заданную нагрузку. Расчёт необходимо начинать с оконечного каскада. В качестве выходного каскада для проектируемого УМЗЧ был выбран бестрансформаторный двухтактный каскад.
По полученным данным можно рассчитать следующие параметры:
Максимальное напряжение в нагрузке В;
Максимальный ток, протекающий через нагрузку А;
Зная максимальный ток в нагрузке и напряжение питания (Епит=15 В) можно определить допустимые параметры для биполярных транзисторов выходного каскада:
,- ток коллектора покоя
По справочной литературе подбираются следующие транзисторы: