Каталог

Помощь

Корзина

Расчет усилителя низкой частоты

Оригинальный документ?

Содержание

стр 

Задание 3

Введение4

1. Анализ технического состояния и синтез структурной схемы электрического устройства9

2. Разработка  принципиальной электрической схемы      электронного устройства14

3. Электрический расчет оконечного трансформаторного каскада17

Заключение22

Список литературы23

Графическое приложение24

  

Задание

Построить и рассчитать электрическую принципиальную схему усилителя с заданными техническими показателями:

 

Номинальная выходная мощность усилителя  Pн=6,2 Вт

Сопротивление нагрузки Rн=5,5 Ом

Диапазон рабочих частот:

нижняя граничная частота fн=150Гц

верхняя граничная частота fв=4кГц

Внутреннее сопротивление источника сигнала Rc=40кОм

Амплитуда ЭДС источника сигнала Еcm=150мВ

Напряжение источника питания Ec=12В

Коэффициент частотных искажений на нижней (Mн) и верхней (Мв) граничных частотах: Mн = Мв ≤ 3дБ

Интервал рабочих температур:

минимальная температура T min=300 C

максимальная температура T max =500  C

 

Введение

 

В современной технике широко используется принцип управления энергией, позволяющий при помощи затраты небольшого количества энергии управлять энергией, но во много раз большей. Форма как управляемой, так и управляющей энергии может быть любой: механической, электрической, световой, тепловой и т.д.

Частный случай управления энергией, при котором процесс управления является плавным и однозначным и управляемая мощность превышает управляющую, носит название усиления мощности или просто усиления; устройство, осуществляющее такое управление, называют усилителем.

Усилители мощности предназна­чены для увеличения высокой выходной мощности звуковых сигналов. Принцип работы усилителей мощности состоит в том, что они преобразуют подводимую к ним от источника питания мощность постоянного тока в переменный ток, причем форма сигнала на выходе усилителя полностью повторяет сигнал на входе. Усилители мощности должны обладать небольшими искажениями и высоким КПД (отношение мощностей переменного тока на выходе и постоянного тока, подводимого от источника питания).

 Усилители мощности, как правило, состоят из нескольких каскадов. Предварительного, промежуточного и оконечного усиления. Разница лишь в том, что входные и промежуточные усилительные каскады работают в режиме большого усиления по току или напряжению, а выходные каскады при коэффициентах усиления KuУсилители мощности предназначены для увеличения высокой выходной мощности1.

Входные каскады обычно реализуются по дифференциальной схеме. Их свойства (в частности, динамический диапазон) определяются в основном сильносигнальными свойствами всего усилителя на высоких частотах (максимально допустимая скорость нарастания сигнала). В данном курсовом проектируется УМЗЧ по мостовой схеме, входной каскад которого осуществляет усиление входного напряжения, а последующие каскады – усиление по току.

Промежуточный каскад является вторым каскадом усиления напряжения. Он же служит источником напряжения смещения рабочей точки для оконечного каскада ΔU. Основную проблему в схемах, где промежуточный каскад является источником напряжения смещения ΔU для оконечных каскадов, представляет задача обеспечения термической стабильности биполярных транзисторов в выходных каскадах. При постоянном напряжении смещения ΔU температурная зависимость напряжения пере­хода база-эмиттер влечет за собой весьма нежелательную термическую поло­жительную обратную связь. Необходимо отметить, что полевые транзисторы обла­дают свойством самостабилизации.

Выходной каскад служит усилителем тока и в общем виде может рассматриваться как преобразователь импедансов, согласующий низкоомный выход каскада с нагрузоч­ным сопротивлением (повторитель напряжения с коэффициентом усиления Ku = 1). Мощность выходных каскадов лежит обычно в пределах от 50 мВт до 100 Вт и более, поэтому при расчете усилителей всегда следует учитывать рассеиваемую транзисто­рами мощность. Применять линейные эквивалентные схемы замещения для анализа таких схем можно лишь весьма условно, поскольку параметры транзисторов зависят от тока.

Устройство, являющееся потребителем усиленных электрических колебаний, называют нагрузкой усилителя или просто нагрузкой; цепь усилителя, к которой подключается нагрузка, называют выходной цепью или выходом усилителя.

Усилители электрических сигналов (далее просто усилители), применяются во многих областях современной науки и техники. Особенно широкое применение усилители имеют в радиосвязи и радиовещании, радиолокации, радионавигации, радиопеленгации, телевидении, звуковом кино, дальней проводной связи, технике радиоизмерений, где они являются основой построения всей аппаратуры. Кроме указанных областей техники, усилители широко применяются в телемеханике, автоматике, счетно-решающих и вычислительных устройствах, в аппаратуре ядерной физики, химического анализа, геофизической разведки, точного времени, медицинской, музыкальной и во многих других приборах.

Усилители делятся на ряд типов по различным признакам. По роду усиливаемых электрических сигналов усилители можно разделить на две группы:

– усилители гармонических сигналов, предназначенные для усиления периодических сигналов различной величины и формы, гармонические составляющие которых изменяются много медленнее длительности устанавливающихся процессов в цепях усилителя.

– усилители импульсных сигналов, предназначенные для усиления непериодических сигналов, например непериодической последовательности электрических импульсов различной величины и формы.

По ширине полосы и абсолютным значениям усиливаемых частот усилители делятся на ряд следующих типов:

– усилители постоянного тока или усилители медленно меняющихся напряжений и токов, усиливающие электрические колебания любой частоты в пределах от низшей нулевой рабочей частоты до высшей рабочей частоты.

– усилители переменного тока, усиливающие колебания частоты от низшей границы до высшей, но неспособные усиливать постоянную составляющую сигнала.

– усилители высокой частоты (УВЧ), предназначенные для усиления электрических колебаний несущей частоты, например принимаемых приемной антенной радиоприемного устройства.

– усилители низкой частоты (УНЧ), предназначенные для усиления гармонических составляющих непреобразованного передаваемого или принимаемого сообщения.

Усилители низкой частоты характеризуются большим отношением высшей рабочей частоты к низшей, лежащим в пределах 10 - 500 для усилителей звуковых частот и превышающим 105 для некоторых типов видеоусилителей. Усилители с высшей рабочей частотой порядка сотен килогерц и выше, одновременно имеющие большое отношение высшей рабочей частоты к низшей, обычно называются широкополосными усилителями. Избирательные усилители усиливают электрические сигналы  в очень узкой полосе частот.

Из трех типов транзисторных каскадов для усиления напряжения пригодны два: каскад с общей базой и каскад с общим эмиттером. Каскад с общим коллектором может быть применен в многокаскадных системах, однако непосредственного усиления напряжения такой каскад не дает и выполняет вспомогательную роль.

Для усиления напряжения звуковых частот наиболее пригоден каскад с общим эмиттером, так как он имеет более высокое входное и более низкое выходное сопротивления по сравнению с каскадом с общей базой. На примере рассмотрим усилитель электрический сигналов низкой частоты, т.е. спроектируем данный усилитель.

Проектирование усилителя начнем с соответствия блок-схемы и выбора элементов, выберем принципиальную схему усилителя. После этого выберем  транзисторы для всех каскадов. Для получения большого коэффициент усиления по напряжению или потоку усилитель выполнятся из нескольких каскадов.

Наиболее простым видом связи является непосредственное соединение выхода одного каскада с входом другого. Так же между каскадами возможно включение диода или конденсатора. В усилителе выходное сопротивление ОК должно быть согласовано с нагрузкой. Это возможно при введении трансформатора.

В  процессе проектирования усилителя можно столкнуться с тем,  что  получается большой коэффициент гармоник. Это можно решить путем введения отрицательной обратной связи (ООС).

Возможна нестабильность работы усилителя из-за перегрева транзисторов. В этом случае нужно использовать радиаторы для отвода тепла от транзисторов.

Каждое схемное решение поставленной задачи индивидуально и потому обладает рядом отличительных особенностей, которые приходится решать разработчику.

1. Анализ технического задания и синтез структурной схемы электрического устройства

Из технического задания нам известна мощность, выделяемая в нагрузке и сопротивление нагрузки. Тогда  максимальное напряжение и максимальный ток на выходе рассчитываются по выходной мощности Pвыхмакс = 2,75 Вт и сопротивлению нагрузки Rн= 5,5 Ом.

А так же вычислим номинальные значения этих величин:

А так же вычислим номинальные значения этих величин                                                           (1)


Формула                                                               (2)

Определим тип оконечного каскада (ОК), наиболее подходящего для использования в усилителе. Бестрансформаторный ОК использовать нельзя,  т.к. по условию задачи задано напряжение источника питания, и бестрансформаторная схема не позволяет получить в нагрузке необходимую мощность при заданном напряжении источника питания. Т.к. P вых<Рн, при заданном напряжении питания не удается получить требуемую мощность в нагрузке. Значит целесообразнее  использовать трансформаторную схему оконечного каскада.

На этапе предварительного расчета примем Uнач=0,5В

Ептр=2(На этапе предварительного расчета примем Uнач0,5В + Uнач)=2(Uвых.m+ Uнач)=2(8.26+0.5)=17.52 В                 (3)

где Uнач - начальное (или остаточное) напряжение на транзисторе, определяемое по выходной статической вольтамперной характеристике.

Тогда максимально допустимое напряжение, подаваемое на коллектор, составит:

Uкэ.макс=1,2* Ептр=21,02 (В)                                                         (4)

Найдем ток, протекающий через нагрузку:

I2=2*Pн/Rн=2*6,2/5,5=2,25 (А)                                                        (5)

Отсюда   I=1.5 А

При заданном Eп=12В следует проверить возможность получения необходимой мощности в нагрузке. Остановимся на двухтактном трансформаторном ОК. Для работы каскада используем режим А работы транзисторов каскада. Для получения максимального коэффициента усиления по мощности,  транзисторы ОК включаем по схеме с общим коллектором. Требуемый коэффициент гармоник обеспечим, при этом охватив часть каскадов усилителя, включая ОК и предоконечный каскад, отрицательная обратная связь (ООС) требуемой глубины.

Выберем транзистор для ОК:

P=0,5*Выберем транзистор для ОК                                                                                                   (6)

где ŋт - КПД трансформатора, который выбирают согласно сопротивлению нагрузки, согласно справочным данным ŋт=0,8

Рвых=6,2/2*0,8=3,87Вт – мощность, которую должен отдать транзистор в двухтактной схеме с учетом КПД выходного трансформатора.

Полагая падение напряженности на сопротивлении первичной обмотки трансформатора порядка: 0,1*Еп=0,12В и задавшись падением напряжения на сопротивлении эмиттерной стабилизации равным  0,09*Еп=1,08 получим напряжение питания цепи коллектор-эмиттер Uкэ.0.ок=12-0,12-1,08=10,8

U кэ.m=10.8/0.4=27 В

Выбираем транзистор типа КТ814А по справочнику.

U кэ.m=25В –постоянное напряжение коллектора

I к.max=1.5A –постоянный ток коллектора

h21э=40 - статистический коэффициент передачи тока в схеме.

Rпс=100 С/Вт  - тепловое сопротивление переход окружающая среда

Ррас=10Вт - постоянная рассеиваемая мощность коллектора

Для расчета усилителя будем использовать следующий коэффициент усилия по току: h21э=40, постоянный ток коллектора I=1,5А, Uкэо=25В

Оконечный транзистор (транзисторы) выбираем по допустимой мощности рассеяния на коллекторе  Рк доп при наивысшей рабочей температуре. Кроме того, транзисторы должны удовлетворять определенным требованиям по максимально допустимым значениям коллекторного тока

Iк доп и напряжения между выходными электродами транзистора Uкэ доп (или Uбэ доп в схеме с общей базой).

При работе транзистора в режиме А должно выполняться:

Р к доп. ≥(2,5 ÷3,5) Р*                                             (7)

где Р*-колебательная (полезная) мощность, снимаемая с одного транзистора.

Для трансформаторной двухтактной схемы в режиме А  Ŋт=0,8                                    

Р*=Рн/ 2*Ŋт                                                     (8)

где Р* - мощность, снимаемая с одного транзистора и отдаваемая другому транзистору в однотактной схеме с учетом КПД выходного трансформатора.

Р*= 6,2/2*0,8=3,87Вт

Р к доп. ≥(2,5 ÷3,5) *3,87 ≥ (9,68÷13,56) ≈11,62

В случае трансформаторной схемы для оценки необходимого значения

I к доп выбираемого транзистора имеем:

I к.доп ≥ (1,2÷1,3) I вых m                                          (9)

U кэ.доп ≥ 1,1 Еп≥13,2                               (10)

где   

Iк.доп, Uкэ.доп- соответственно требуемые максимально допустимые значения тока входного электрода транзистора и напряжения между выходными электродами.

Еп - напряжение источника питания каскада

Максимальную амплитуду выходного тока транзистора Iвых.m определяем по формуле:                 Еп - напряжение источника питания каскада                                   ( 11)

Iвых.m=6,2/2*0,8*0,35*7=1,58

     I к.доп ≥ (1,2÷1,3) I вых m≈(1,896÷2,054)≈1,97                      (12)

 

Здесь ŋА-КПД каскада в режиме А. Для  включения с общим эмиттером ŋА зависит от напряжения питания: при Еп=12В ŋА≈0,35÷0,45

Uкэ0-напряжение питания, подводимое к выходным электродам транзистора, выбирается как

U кэ0 ≈ (0,3÷0,4)  U кэ.доп ≈ (3,96÷5,28) ≈ 4,62                          (13)

Кроме того, при выборе транзистора следует учитывать предельную частоту по коэффициенту усиления тока f h21. Должно выполняться условие:

f h21≥(2÷4) fв≥12 кГц                                              (14)

где fв=4кГц-верхняя граничная частота рабочего диапазона усиления.

Выбор схемы предконечного каскада проводим с учетом схемы и режима работы оконечного каскада.

В усилителях, работающих в режиме А, в качестве предконечного обычно используют резисторный каскад, нагрузкой которого является входная цепь входного транзистора.

         Для выбора транзистора предконечного каскада необходимо знать параметры оконечного каскада: требуемые амплитуду входного тока Iвх.ок., входного напряжения Uвх. ок., входную мощность Pвх.ок. На этапе расчета найдем эти параметры приближенно.

Определим общее число каскадов предварительного усиления. Для этого находим общий коэффициент усиления мощности всего усилителя kp.

Для каскада предварительного усиления в случае резисторного каскада с общим коллектором общий коэффициент усиления находится по формуле:

kp ≈0,7 (h21эмин)2=0,7*40*40=1120                                (15)

Приближенно оценим коэффициенты усиления мощности оконечного

Кр.ок и предконечного Кр.п. каскадов при включении с общим коллектором по следующей формуле:

К р.ок≈0,9h 21эηт ≈ 0,9*40*0,8 = 28.8                                (16)

Uкэ0-напряжение питания цепи коллектор-эмиттер, подводимое к выходным электродам транзистора,

Uвх.макс.ок- амплитуда напряжения выходного сигнала оконечного каскада, определяемая по входной характеристике транзистора для найденного ранее  значения амплитуды входного тока.


2.    Разработка  принципиальной электрической схемы электронного устройства

 

В итоге эскизного проектирования составляем принципиальную схему усилителя. Требуемая фаза ООС обеспечивается определенным включением трансформатора. С учетом того, что ОК инвертирует сигнал, вторичную обмотку выходного трансформатора T1 включим таким образом, чтобы сигнал инвертировался, тем самым обеспечивая верный знак ООС.

После того, как составлена принципиальная  электрическая схема всего усилителя, необходимо распределить допущенные  на усилитель частотные искажения на нижней рабочей частоте   по отдельным цепям, вносящим эти искажения.

Для выходного или предварительного трансформатора Мн=1÷1,5дБ

Для цепочки эмиттерной стабилизации CэRэ Мн=0,3÷1дБ

Для цепочки связи CR на входе, выходе, между каскадами  Мн=0,2÷0,6дБ

Частотные искажения на верхних частотах отдадим трансформаторному каскаду (ОК). Частотные искажения на нижних частотах относим на трансформатор Т1, разделительный конденсатор С1 0,1дБ. Таким образом, общие частотные искажения 1,1дБ, что удовлетворяет общепринятым условиям.

Выберем схему входного каскада (первого из каскадов предварительного усилия). При необходимости обеспечения большого входного сопротивления усилителя входной каскад целесообразно выполнять по схеме включения транзистора  с общим коллектором (эмиттерный повторитель). Входное сопротивление эмиттерного повторителя составляет обычно десятки кОм. 

Большее входное сопротивление дает включение двух транзисторов по схеме с общим коллектором. Однако применять сложные схемы для получения большего входного сопротивления нет смысла, т. к. этого можно достичь с помощью простейших схем на полевых транзисторах или путем использования операционного усилителя.

Каскады предварительного усиления можно выполнить на аналоговых интегральных микросхемах, в частности, на операционных усилителях.

Использование операционного усилителя позволяет при сравнительно простой схеме получить высокие технические показатели усилителя мощности.

На этапе предварительного расчета выбор схемы оконечного каскада и его транзисторов для такого усилителя осуществляют описанным выше способом. При этом для питания удобно использовать двухполярный источник, что упрощает схему питания операционного усилителя, а так же устраняет необходимость использования разделительного конденсатора между оконечным каскадом и нагрузкой.

Выбор ОУ произведем, руководствуясь следующими основными критериями:

- ОУ должен обеспечить необходимые напряжение и ток на входе следующего за ним каскада, т. е . максимально максимальное выходное напряжение    Uвых.макс  и максимальный выходной ток   Iвых.макс ОУ должны быть не меньше максимальных значений амплитуд входного тока и входного напряжения следующего каскада: 

Iвых.макс  ≥ 1,1* Iвх.m след≥1,1*3=29,7                             (17)

Uвых.макс    ≥ 1.1* Uвх.m след≥1,1*27=3,3                                 (18)

Uвх.m след - максимальная амплитуда напряжения на входе следующего каскада;       

Iвх.m след - максимальная амплитуда напряжения на входе следующего каскада.

В справочнике зачастую указывается минимальное сопротивление нагрузки ОУ Rmin  при этом справедливо: 

Iвых.макс  = Uвых.макс   / Rmin                                                   (19)

Rmin=3,3/29,7=0,11

- максимальная скорость нарастания выходного напряжения ОУ  Vmax.ОУ       должна быть:

Vmax.ОУ   ≥ 2π *fв* Uвх.m след * 10-6  (В/мкс)                             (20)

Vmax.ОУ     2*3,14*4000*27*10-6  (В/мкс)     =0,68 (В/мкс)

где  fв=4кГц  =4000 Гц - верхняя граничная частота усилителя (по заданию).

- коэффициент усиления дифференциального входного напряжения ОУ Кд должен быть не меньше требуемого для рассматриваемого каскада предварительного усиления:

Кд ≥1,1*Kпр                                                                            (21)

Для выбранного ОУ кроме вышеуказанных параметров должны быть указаны: напряжение питания Еп, входное сопротивление для дифференциального сигнала   Rвх.д, fгр - верхняя граничная частота, ток потребления  Iпот.

При построении усилителя мощности с использованием ОУ, как правило, весь усилитель охватывают цепью общей отрицательной обратной связи. Это позволяет уменьшить коэффициент гармоник, а так же обеспечить стабильность рабочего режима усиленных элементов и параметров усилия.

 

3. Электрический расчет оконечного трансформаторного каскада

 

На этапе электрического расчета усилителя подробно рассчитывают параметры каждого из каскадов. Расчет выполняется покаскадно в направлении от выхода усилителя к входу, т. е. сначала рассчитывают оконечный каскад, предоконечный каскад и другие каскады предварительного усиления.

При расчете каждого каскада обязательно приводятся исходные данные для расчета и указываются параметры, которые будут определяться, а также приводиться принципиальная электрическая схема каскада и, при необходимости, эквивалентная схема.

Статистические и динамические характеристики транзисторов, используемые при выполнении расчетов, приводятся в приложении, а в тексте описания расчета на них даются ссылки.

Расчет параметров каскада должен сопровождаться краткими пояснениями. Например, «Вычислим величину сопротивления»

Для основных формул, используемых при расчетах, должны быть указаны литературные источники, из которых взяты формулы. Ссылка на номер источника дается в квадратных скобках.

Результаты вычислений округляем до второго знака после запятой.

При определении номиналов элементов устройства (сопротивлений резисторов, емкостей конденсаторов и т.д.) выбраем ближайшие к полученным при расчетах значения по ГОСТам, для чего следует воспользоваться справочниками. В дальнейших расчетах используем именно эти, выбранные по ГОСТам, значения номиналов.

Расчет оконечного каскада включает определение:

- режима работы транзисторов по постоянному току (выбор рабочей точки);

- амплитуд выходного тока и выходного напряжения;

- амплитуд тока и напряжения входного сигнала;

- входной мощности, входного сопротивления;

- коэффициентов усиления тока, напряжения и мощности;

- номиналов элементов цепей смещения и стабилизации;

К расчету оконечного каскада относится также определение электрических параметров выходного трансформатора (коэффициента трансформации n,  числа витков первичной    и вторичной    обмоток) для трансформаторной схемы оконечного каскада.

Поскольку оконечный каскад работает при большом уровне входного и выходного сигналов, расчет его производят с использованием динамических характеристик каскада.

При расчете двухтактного трансформаторного каскада используем значения напряжение питания   и максимального значения коллективного тока в случае трансформаторного каскада  в соответствии с найденными ранее значениями. Uкэ.доп≥13,2 I вых.m=1.58

Сопротивление нагрузки транзистора одного плеча  

Rn*=Rн/nп2т                                                    (22)

вносимое в половину первичной обмотки выходного трансформатора, принимается равным его оптимальной величине:

(Rn*)’= U вых.макс/I вых.макс=(U кэ0-U нач)/ I вых.макс                       (23)

(Rn*)’=(4,62-0,5)/1,58=2,61

Здесь оптимальное значение амплитуды тока на выходе транзистора       и напряжение питания, подводимое к выходным электродам найдены ранее. Требуемый коэффициент трансформации для одного плеча           

nп 2 = Rн/(Rn*)’*ηт                                              (24)

nп 2 =5,5/(2,61*0,8)=2,63

nп=1,62

nп=2w2/w1=1,62

где w1,w2-соответсвенно число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора.

w2/w1=0,81

 

После оконечного каскада рассчитывается предоконечный. В этом случае, если предоконечный каскад работает при большом уровне сигнала, его следует считать мощным и рассчитывать графически, как и оконечный. Мощным его следует считать, если размах напряжения сигнала на выходных электродах транзистора более чем на 10% превышает напряжение в точке покоя.

При малом уровне сигнала предоконечный каскад рассчитывают аналитически с использованием h- параметров транзисторов как каскад предварительного усиления.

Цепью общей ООС могут быть охвачены несколько каскадов усилителя.

В усилиях звуковых сигналов в качестве общей ООС зачастую применяют ООС по напряжению, которая стабилизирует выходное напряжение и уменьшает его искажения.

Способ введения ООС определяется, прежде всего, внутренним сопротивлением источника сигнала. При использовании низкоомных источников сигнала (сопротивление источника сигнала на 1-2 порядка меньше входного сопротивления усилителя) целесообразно применять последовательное введение ООС, а при использовании высокоомных источников – параллельное, при последовательном введении ООС F мало зависит от параметров усилителя и источника сигнала, тогда как при параллельном введении ООС изменение входной проводимости усилителя    и внутренней проводимости источника сигнала существенно изменят величину F, которая находится из уравнения:

F=1+                                                 (25)

где k - коэффициент  усиления усилителя без обратной связи,

β - коэффициент передачи обратной связи

F=kг/kг.ос                                                                         (26)

где kг, kг.ос -коэффициенты гармоник усилителя без ООС и с обратной связью.

Как известно, каскады с общей базой и общим коллектором не инвертируют. Каскад с общим коллектором, по существу, не входит в петлю ОС, т. к. напряжение ООС подается в выходную цепь каскада.

При последовательной ООС цепь ОС и параметры усилителя с ОС рассчитывают следующим образом.

Оптимальная величина сопротивления делителя         находится из условия:

R дел.оптнRн/P                                          (27)

R дел.опт =6.2*5.5/10=3.41

где допустимая величина относительных потерь в делителе выбирается     

Затем находим уточненное значение коэффициента усиления усилителя, определенное с учетом влияния входа цепи ОС:

K’=KRдел.опт/(R дел.опт+Rн)                           (28)

K’=3,41/(3,41+5,5)=0,38

Каскады предварительного усиления работают при малом уровне сигнала, поэтому их рассчитывают аналитически с использованием h- параметров транзисторов.

Рассмотрим расчет каскадов предварительного усиления на ОУ.

Для неинвертирующей схемы входное сопротивление будет определять резистор R2, который включают параллельно прямому входу. Поэтому сопротивление R1 можно взять небольшим (единицы, десятки, Ом).

Учитывая соотношение Кос≈1+Rос/R1 находим Rос=(Кос-1)R1       (29)

При этом проверяем условие: Rос*2π*f max*Cпар≤-0,09

(Кос-1)R1*2*3,14*36*0,5≤0,09

(Кос-1)R1*113,04≤0,09

Rос*113,04≤0,09

Rос≤0,000793

Если ОУ и следующие за ним каскады  охвачены цепью общей ООС, то в качестве   Кд следует брать общий коэффициент усиления по напряжению ОУ и следующих каскадов.

Резисторы R3  и R4 используются для уменьшения напряжения питания, подводимого от общего источника питания многокаскадного усилителя к ОУ. Сопротивления R3 и R4  находят как

R3=R4=(Eп-Еп.ОУ) /I пот.ОУ                                                        (30)

R3=R4=(12-Еп.ОУ) /I пот.ОУ

В приведенных схемах используется двухполярное питание.

   

Заключение 

 

Спроектировано усилительно-коммутационное устройство – усилитель низкой частоты типа КТ814А, полностью отвечает требованиям задания, обеспечена требуемая мощность в нагрузке (Pн=6,2Вт)    

В схеме использована современная база. Транзисторы и конденсаторы в схеме обеспечивают необходимый диапазон рабочих частот, что гарантируется, как частотными свойствами транзисторов, так и выбором конденсаторов большей емкости в сравнении с расчетным. Кроме того обеспечение  УНЧ  гарантировано ООС.

Обеспечение  допустимых  режимов работы транзисторов гарантирует его надежную работу.

  

Список литературы

Основная:

1. Волович Г. И. и др. Схемотехника аналоговых и аналого - цифровых электронных устройств. - М.: ДОДЭКА, 2007.- 528с.

2. Степаненко И. П. Основы микроэлектроники: Учеб. пособие для вузов. - М.: Лаборатория Базовых знаний, 2000. - 488 с.

3. Д. Ленк и др. 500 практических схем на популярных ИС: Пер. с анг.: (Справочное пособие). - М.: ДМК, 2001.- 440с.

4. Эннс В. И., Кобзев Ю. М. Проектирование аналоговых КМОП - микро- схем. Краткий справочник разработчика. - М.: Горячая линия - Телеком, 2005.- 260с.

5. Ноши В.Н. Аналоговые электронные устройства. - М.Радио и связь,1992г.

 

Дополнительная

1. Интегральные микросхемы: Справочник. Операционные усилители. - М.: Физико- математическая лит- ра: Наука.Т. 1,1999. - 240 с.

2. Операционные усилители: Справочник. - М.6 патриот, 1998.  - 192 с.

3. М. Кауфман, А. Сидман. Практическое руководство по расчетам схем в электронике: Справочник. В 2 - ч. Т. 1: Пер. с анг./ под ред. Ф. Н.Покровского. - М.: Энергоатомиздат, 1998

4. Ф. Дж. Пейтон, В. Волош. Аналоговая электроника на операционных усилителях - М .: БИНОМ, 1994

5. Интегральные микросхемы: Микросхемы для линейных источников питания и их применение. Изд. 2 -е, испр. и доп. - М.6 ДОДЭКА, 1998.- 400с.

6. Зарубежные микросхемы, транзисторы, тиристоры, диоды. Справочник/ Корякин - черняк С. Л. - М.: Наука и техника, 2005. - 610 с.

7. Электронный справочник