Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний авіаційний університет

Кафедра біокібернетики та аерокосмічної медицини

КУРСОВА РОБОТА

на тему: «ІНЖЕНЕРНИЙ АНАЛІЗ ПІДСИЛЮВАЧА ПОТУЖНОСТІ ЗВУКОВОЇ ЧАСТОТИ »

З ДИСЦИПЛІНИ: «ОСНОВИ ОЦІНКИ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ЕЛЕКТРОННОЇ АПАРАТУРИ»

Виконав: студент групи ІАСУ- 315

Мироненко Олександр

Перевірила : асистент

Кучеренко Валентина Леонідівна

Київ - 2012

Зміст 1.Вступ

2.Загальний опис підсилювача

3.Визначення множини станів та елементарних перевірок відеокамери

4.Оптимізація необхідної і достатньої сукупності параметрів і оцінок

технічного стану досліджуваних блоків відеокамери

5.Висновок

6.Список літератури

Вступ

В даний час в техніці повсюдно використовуються різноманітні підсилювальні пристрої. Куди ми не подивимося - підсилювачі всюди оточують нас. У кожному радіоприймачі, в кожному телевізорі, в комп'ютері і верстаті з числовим програмним управлінням є підсилювальні каскади. Ці пристрої, воістину, є грандіозною винаходом людства.

Залежно від типу підсилюваного параметра підсилювальні пристрої діляться на підсилювачі струму, напруги та потужності.

В даному курсовому проекті я проводжу інженерний аналіз підсилювача потужності звукової частоти на основі операційних підсилювачів (ОП). У завдання входить аналіз вихідних даних на предмет оптимального вибору структ на основі операційних підсилювачів (ОП). У завдання входить аналіз вихідних даних на предмет оптимального вибору структурної схеми і типу електронних компонентів, що входять до складу пристрою, розрахунок ланцюгів підсилювача і параметрів його компонентів, і аналіз частотних характеристик отриманого пристрою.

Оптимізація вибору складових компонентів полягає в тому, що при проектуванні підсилювача слід використовувати такі елементи, щоб їх параметри забезпечували максимальну ефективність пристрою за заданими характеристиками, а також його економічність з точки зору витрат енергії харчування і собівартості, вхідних у нього компонентів. Описаний у цій роботі підсилювач ЗЧ призначений для радіоприймача, також він може бути застосований в інших схожих пристроях. Використовується для посилення потужності в діапазоні 20 ... 20000 Гц з мінімальним коефіцієнтом відсотком гармонік нелінійних спотворень. Конструкція підсилювача проста і надійна.

Загальний опис підсилювача

Вихідна потужність, -------------------------------------------150 Вт

Коефіцієнт гармонік, не більше,-----------------------------0,2 %

Діапазон частот, ------------------------------------------------ 20 ... 20000 Гц

ККД,--------------------------------------------------------------- 68 %

Номінальна вхідна напруга,-----------------------------------1 В

Вхідний опір, ----------------------------------------------------10 кОм

Середній час напрацювання на відмову, 5000 год

Температура навколишнього середовища, ⁰ C -10 ... +50 Відносна вологість повітря при температурі +20 ⁰ C,% до 90

Каскад попереднього підсилення виконаний на швидкодіючому ОУ DA1 (К544УД2Б), який поряд з необхідним підсиленням по напрузі забезпечує роботу підсилювача з глибокої ООС (рис. 1). Резистор зворотнього зв'язку R5 і R1 визначають коефіцієнт посилення підсилювача. Вихідний каскад виконаний на транзисторах VT1 ... VT8. Він забезпечує посилення, як по струму, так і за напругою. В основному каскаді (VT3, VT4) передбачається використання потужних складових транзисторів КТ825, КТ827. Допоміжний каскад VT5 ... VT8 також повинен бути зібраний на складених транзисторах. Резистори R8 ... R22, діоди VD7, VD8 і транзистори VT1, VT2 визначають режим роботи вихідних каскадів, який не змінюється при зміні напруги живлення в значних межах.

Рис. 1. Електрична принципова схема підсилювача потужності звукової частоти

Конденсатори С6 ... С9 коригують фазову і частотну характеристики каскаду. Стабілітрони VD1, VD2 стабілізують напругу живлення ОП, яке одночасно використовується для створення необхідного напруги зміщення вихідного каскаду.

Дільник вихідної напруги ОП R6, R7, діоди VD3 ... VD6 і резистор R4 утворюють ланцюг нелінійної ООС, яка зменшує коефіцієнт посилення ОУ, коли вихідна напруга підсилювача потужності досягне свого максимального значення. В результаті зменшується глибина насичення транзисторів VT1, VT2 і знижується ймовірність виникнення наскрізного струму в вихідному каскаді. Конденсатори С4, С5 - коригувальні. Зі збільшенням ємності конденсатора С4 зростає стійкість підсилювача, але одночасно збільшуються нелінійні викривлення, особливо на вищих частотах.

Підсилювач зберігає працездатність при зниженні напруги живлення до ± 25 В. Можливо і подальше зниження напруги живлення аж до ± 15 В і навіть до ± 12 В при зменшенні опору резисторів R2, R3 або безпосередньому підключенні висновків харчування ОУ до загального джерела живлення та виключення стабілітронів VD1 , VD2 .

Рис. 2. Структурна схема ППЗЧ

1 - блок обмеження (БО), 2 - попередній каскад (ПК), 3 - блок стабілізації (БС), 4 - зворотний зв'язок (ОС), 5 - вихідний каскад (ВК).

БО зменшує коефіцієнт посилення ОУ, щоб стабілізувати його характеристики, коли вихідна напруга підсилювача потужності досягає максимального значення. В результаті зменшується глибина насичення транзисторів VT1, VT2 і знижується ймовірність виникнення наскрізного струму в вихідному каскаді.

ПК здійснює необхідне посилення по напрузі і забезпечує роботу підсилювача з глибокої негативною ОС. Джерело вхідного сигналу розвивають дуже низька напруга. Подавати його безпосередньо на каскад посилення потужності не має сенсу, так як при слабкому управляючому напрузі неможливо отримати значних змін вихідного струму.

БС стабілізують напругу живлення ОП, яке одночасно використовується для створення необхідного напруги зміщення вихідного каскаду.

ОС стабілізує характеристики УМ і задає загальний коефіцієнт посилення по напрузі.

ВК забезпечує необхідне посилення по струму і по напрузі.

Керуючись структурною схемою, побудуємо функціонально-логічну модель даної апаратури:

Рис 3. функціонально-логічнa модель