Проектирование и расчет низкочастотного усилителя

    Необходимая поверхность охлаждения приближенно равна:

      

    

    

    2.4 Расчет коэффициента нелинейных искажений и параметров цепи обратной связи.

Для учета неполной идентичности плеч двухтактного каскада считают, что их коэффициенты передачи, а значит, и амплитуды всех гармоник выходных токов отличаются от средних в 1+v/2 раз, причем в разных плечах в разные стороны.(v=0,1….0,2) В результате амплитуды нечетных гармоник токов транзисторов в выходном колебании каскада оказываются удвоенными, а у четных гармоник ввиду их вычитания остается  нескомпенсированная часть, равная v.

Для расчета  нелинейных искажений используем метод  пяти ординат заполняем таблицу и строим косинусоиду:

 

E_c=U_вх+i_вхR_с

E_c=U_бэ+i_бR_с

R_с=r_эт1= =

E_c1=0,78+0,002·6,84=0,917 В

E_c2=0,86+0,046·6,84=1,175 В

E_c3=0,98+0,118·6,84=1,787 В

E_c4=1,2+0,2·6,84=2,568 В

Рис.3

I₁=800 мА

I₂=2150 мА

I₃=3200 мА

I₄=3800 мА

a=сos(3 /8)=0.383

b=cos( /4)=0.707

c=cos( /8)=0.924

I_A=(I₁-2I₂+I₃+I₄/2)/2b=(800-2·2150+3200+1900)/2·0.707=1131,54 мА

I_B=I₄/2-I₁=3800/2 – 800=1100 мА

I_M=[a(I₄+I₃/b)-2I₂]/c=[0.383· (3800 + 3200/0.707) – 2·2150]/0.924= – 1202мА

I_N=I₄-I₃/b=3800 – 3200/0.707= – 726,17мА

Считаем гармоники:

I_m1=(I₄+I₃/b)/2=(3800 + 3200/0.707)/2=4163 мА

I_m2=v(I_B+ I_A)/4=0.1· (1100 + 1131,54)/4=55,79 мА

I_m3=( I_N+ I_M)/4=(-726,17 - 1202)/4= – 482 мА

I_m4=v(I₁-I₃+I₄/2)/4=0.1· (800 – 3200 + 1900)/4= – 125 мА

I_m5=( I_N- I_M)/4=(–726,17 + 1202)/4=118,96 мА

I_m6=v(I_B-I_A)/4=0.1· (1100 – 1131,54)/4=-0,79 мА

Считаем коэффициент нелинейных искажений:

K_Г= =

K_Гос=

K^*=K_УМ·K_ОУ

K_УМ=

ОУ выбирается по следующим параметрам: E_k=6.3B, U_вхУМ=3,45B,  
R _вхУМ=1.485 кОм, I_бmT1=0.09 мА. Выбираем 140УД1.

K_ОУ=1350

K=0.82·1350=1107

Находим коэффициент усиления:

=

Найдем  сопротивления R1 и R2 ОУ:

=

Примем  R1 = 5 кОм

тогда

Сопротивления R1 и R2 удовлетворяют условию: < <

Найдем  коэффициент передачи ОУ и УМ:

  , значит нужен расчет каскада предварительного усиления. 
 
 
 
 
 

    2.5 Выбор и расчет каскадов предварительного усиления

    

Найдем коэффициент  передачи по напряжению всей схемы:

K₀= =

Найдем коэффициент  передачи по напряжению каскада предварительного училения:

K₂= =

K₂=1+

Примем R3=0.5 кОм, тогда

Сопротивления R3 и R4 удовлетворяют условию: < <

 

     Заключение 

     Итак, согласно заданию к курсовой работе, я спроектировал и рассчитал усилитель низкой частоты, удовлетворяющий всем заданным условиям.

     Для охлаждения транзисторов в усилителе  используется алюминиевый радиатор площадью 31,6 см². 
 

 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Зайцев А.А. Полупроводниковые приборы. Транзисторы малой мощности: Справочник. 2-е изд.. Под ред. А.В. Голомедова. М.: Радио и связь, КУБК-а, 1995.-384с.
2. Зайцев А.А. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большой мощности: Справочник. 2-е изд.. Под ред. А.В. Голомедова. М.: Радио и связь, КУБК-а, 1995.-640с.