Расчет предварительных каскадов УНЧ на биполярных транзисторах

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНСТИТУТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

 

__________________________________________________________________

факультет

Кафедра __________________________________________________________

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине _____________________________________________________

__________________________________________________________________

Тема ______________________________________________________________

__________________________________________________________________

Расчетно-пояснительная  записка

Выполнила студентка группы ________________________________________

                                                                                (индекс группы)

__________________________________________________________________

         (фамилия, имя, отчество)                                         (подпись, дата)

Руководитель         __________________________________________________

                                     (подпись, дата)                      (фамилия, инициалы)

Члены комиссии    __________________________________________________

                                     (подпись, дата)                      (фамилия, инициалы)

                                 __________________________________________________

                                     (подпись, дата)                      (фамилия, инициалы)

Нормоконтроль      __________________________________________________

                                     (подпись, дата)                      (фамилия, инициалы)

 

Защищено____________________   Оценка____________________

                             (дата)

Воронеж

2009

Замечания руководителя

 

Техническое задание

 

Рассчитать усилитель  мощности на интегральных ОУ с двухтактным  оконечным каскадом на дискретных элементах  в режиме АВ.

Е_г=1,5 мВ;

R_г=2,5 кОм;

Р_н=10 Вт;

R_н=8 Ом.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение……………………………………………………………………………..5

1 Расчет выходного бестрансформаторного  каскада……………………………..9

2 Расчет предварительных  каскадов УНЧ на биполярных  транзисторах……...15

3 Выбор операционного  усилителя……………………………………………….19

Заключение………………………………………………………………………....21

Приложение А……………………………………………………………………...22

Приложение Б……………………………………………………………………....23

Приложение В………………………………………………………………………24

Список используемой литературы………………………………………………...25

 

Введение

 

В настоящее время в  технике повсеместно используются разнообразные усилительные устройства. Куда мы не посмотрим - усилители повсюду  окружают нас. В каждом радиоприёмнике, в каждом телевизоре, в компьютере и станке с числовым программным  управлением есть усилительные каскады. Эти устройства, воистину, являются грандиознейшим изобретением человечества.

Устройство, обладающее способностью увеличивать (усиливать) мощность источника  сигнала, называется усилителем (рис. 1).

 

рис. 1

Усилители звуковой частоты  предназначены для усиления непрерывных  периодических сигналов, частотный  спектр которых лежит в пределах от десятков герц до десятков килогерц. Современные УНЧ выполняются  преимущественно на биполярных транзисторах в дискретном или интегральном исполнении. Назначение УНЧ в конечном итоге  состоит в получении на заданном сопротивлении оконечного нагрузочного устройства требуемой мощности сигнала.

Усилитель мощности предназначен для передачи больших  мощностей  сигнала без искажений в низкоомную нагрузку. Обычно они являются выходными  каскадами многокаскадных усилителей. Основной задачей усилителя мощности является выделение на нагрузке возможно большей мощности. Усиление напряжения в нём является  второстепенным фактом.          Для того  чтобы  усилитель отдавал в нагрузку максимальную мощность, необходимо выполнить условие R_вых= R_{н .} 

  Основными показателями усилителя мощности являются: отдаваемая в нагрузку полезная мощность P_н, коэффициент полезного действия h, коэффициент нелинейных искажений K_г и полоса пропускания АЧХ.

В качестве источника входного сигнала УНЧ могут использоваться такие устройства как микрофон, звукосниматель, фотоэлемент, термопара, детектор и  т.д. Типы нагрузок также весьма разнообразны. Ими могут быть громкоговоритель, измерительный прибор, записывающая головка магнитофона, последующий  усилитель, осциллограф, реле и т.д. Большинство из перечисленных выше источников входного сигнала развивают  очень низкое напряжение. Подавать его непосредственно на каскад усиления мощности не имеет смысла, так как  при таком слабом управляющем  напряжении невозможно получить сколько-нибудь значительное изменения выходного  тока, а следовательно, и выходной мощности. Поэтому в состав структурной  схемы усилителя, кроме выходного  каскада, отдающего требуемую мощность полезного сигнала в нагрузку, как правило, входят предварительные  каскады усиления.

Основными техническими показателями УНЧ являются: коэффициенты усиления (по напряжению, току и мощности), входное  и выходное сопротивления, выходная мощность, коэффициент полезного  действия, номинальное входное напряжение (чувствительность), диапазон усиливаемых  частот, динамический диапазон амплитуд и уровень собственных помех, а также показатели, характеризующие  нелинейные, частотные и фазовые  искажения усиливаемого сигнала.

Классификация усилительных устройств:

1) По характеру усиливаемых  сигналов:

а) усилители непрерывных  сигналов (аналоговые усилители);

б) усилители импульсных сигналов (цифровые усилители);

2) По диапазону рабочих  частот:

а) усилители постоянного  тока;

б) усилители переменного  тока:

- усилители звуковой частоты  (20 Гц – 20 КГц);

- усилители высоких частот (20 КГц – 300 МГц);

- усилители сверхвысоких  частот (более 300 МГц);

3) По типу активных  элементов:

а) ламповые усилители;

б) транзисторные усилители;

в) квантовые усилители  и т.д.;

4) По функциональному  назначению:

а) усилители напряжения;

б) усилители тока;

в) усилители мощности;

5) По назначению:

а) измерительные усилители;

б) телевизионные усилители  и т.д.;

6) По типу питания:

а) однополярные усилители ;

б) двухполярные усилители;

7) По количеству каскадов:

а) однокаскадные усилители;

б) многокаскадные усилители;

8) По конструктивному  признаку.

Усилители мощности предназначены  для передачи больших мощностей  сигнала без искажений в низкоомную нагрузку.