Расчет усилителя мощности низкой частоты

Основной целью курсового проектирования по дисциплине «Аналоговые электронные устройства» является углубление и закрепление знаний по курсу, приобретение опыта самостоятельной работы по проектированию и расчету отдельных каскадов усилителей, а также обоснованного выбора структурной схемы усилителя.

Электронное устройство, предназначенное для увеличения параметров (тока, напряжения, мощности) электрического сигнала, называется усилителем. Необходимость в таких устройствах возникает при измерении и передачи сигналов, построении систем контроля, автоматизации технологических процессов и т. п.

Характерной особенностью современных электронных усилителей является исключительное многообразие схем, по которым они могут быть построены.

Усилители различают:

1

. по способу выполнения:

· на дискретных элементах;

· в виде интегральных схем(ИС);

2.

по

структурной схеме:

· однокаскадные;

· многокаскадные;

3.

по способу включения транзисторов:

· схема общий эмиттер (ОЭ);

· схема общий коллектор (ОК);

4.

по частоте усиливаемого сигнала:

· усилители постоянного тока (УПТ)

-(fн=0 Гц) усиливающие электрические сигналы в диапазоне частот от нуля до высшей рабочей частоты. Они позволяют усиливать как переменные составляющие сигнала, так и его постоянную составляющую.

· усилители переменного тока,

которые в свою очередь, подразделяются на :

ü усилители низких (звуковых) частот (УЗЧ) -

(от 20 до 20000 Гц)

предназначенные для усиления непрерывных периодических сигналов, частотный диапазон которых лежит в пределах от десятков герц до десятков килогерц. Характерной особенностью УНЧ является то, что отношение верхней усиливаемой частоты к нижней велико и обычно составляет не менее нескольких десятков.;

ü высокочастотные усилители (УВЧ) -

fв до 300 МГц;

ü усилители сверхвысоких частот (СВЧ) -

fв > 300 МГц;

ü широкополосные усилители (ШПУ) -

усиливающие очень широкую полосу частот. Эти усилители предназначены для усиления сигналов в устройствах импульсной связи, радиолокации и телевидения. Часто широкополосные усилители называют видеоусилителями. Помимо своего основного назначения, эти усилители используются в устройствах автоматики и вычислительной техники.;

ü узкополосные (резонансные) усилители (УПУ) -

усиливающие сигналы в очень узкой полосе частот. Для них характерна небольшая величина отношения верхней частоты к нижней. Эти усилители могут использоваться как на низких, так и на высоких частотах и выступают в качестве своеобразных частотных фильтров, позволяющих выделить заданный диапазон частот электрических колебаний. Узкая полоса частотного диапазона во многих случаях обеспечивается применением в качестве нагрузки таких усилителей колебательного контура. В связи с этим узкополосные усилители часто называют резонансными.;

5.

по характеру усиливаемых сигналов:

· усилители гармонических (непрерывных) сигналов;

· импульсные усилители;

6.

по функциональному назначению:

· усилители напряжения;

· усилители тока;

· усилители мощности;

7.

по виду нагрузки:

· резисторные;

· резонансные;

· трансформаторные;

· дроссельные и т.д.

Основные параметры усилителей:

1. Входные: Uвх ,Iвх ,Rвх;

2. Выходные: Uвых, Iвых, Rвых;

. Коэффициенты усиления: KU, KI ,KP;

. характеристики: АХ, АЧХ, ФЧХ;

. КПД;

. Коэффициент линейных искажений;

. Коэффициент нелинейных искажений.

1. Составить структурную схему усилителя и принципиальную схему выходного каскада, выбрать усилительный прибор и определить основные параметры выходного каскада и усилителя в целом.

. При окончательном расчете усилителя определить номинал каждого элемента схемы.

Исходные данные:

1. Выходная мощность - Рн=7 Вт;

2. Сопротивление нагрузки - Rн=4 Ом;

. Коэффициент гармоник - kг ≤1,5 %;

. Полоса усиливаемых частот:

fн=100 Гц;

fв=15 кГц;

5. Коэффициент частотных искажений:

Mн=3 дБ;

Mв=3 дБ;

6. Источник сигнала (детектор приемника)

Eс=0,4 В;

Rс=75 кОм;

7. Напряжение питания - Uпит=27 В.

В ходе данной работы будут использоваться обозначения:

Pн= Pвых;

Eс= Uист;

Rс= Rист;

Uпит=Eк.

• Составление структурной схемы усилителя
• Расчет выходной каскада (Двухтактный транзисторный каскад мощного усиления)
• Расчёт предоконечного каскада

Прочтите также:

Разработка микропроцессорного устройства управления технологическим процессом
В наше время промышленные предприятия используют автоматизированные производственные линии. Их применение значительно увеличивает производительность, обеспечивает стабильное качеств ...

Субмикронные полевые транзисторы с барьером Шоттки
Характерные размеры современных полупроводниковых приборов могут быть значительно меньше 1 мкм. В таких условиях длина прибора может стать сравнимой со средней длиной свободного пробега ...

Разработка системы бесконтактного термометрирования поршня ДВС
Прогнозирование развития какого-либо процесса на основе существующих данных является важным вопросом в любой предметной области. В настоящее время существуют различные системы моделирова ...