Понятие и назначение усилителя низкой частоты. Разработка и расчет принципиальной схемы. Проектирование усилителя низкой частоты, состоящего из двух каскадов и RC-цепочки связи. Анализ работы схемы при помощи программы Electronics Workbench Version 5.12.
Несмотря на все более расширяющееся использование машинных методов схемотехнического проектирования современной электронной аппаратуры, в повседневной практике разработчикам электронных схем приходится вначале решать задачи приближенного расчета типовых узлов и устройств, а затем уточнять результаты расчета на ЭВМ или экспериментальным путем.Усилители низкой частоты (УНЧ) предназначены для усиления непрерывных периодических сигналов, частотный спектр которых лежит в пределах от десятков герц до десятков килогерц. Назначение УНЧ в конечном итоге состоит в получении на заданном сопротивлении оконечного нагрузочного устройства требуемой мощности усиливаемого сигнала.Из анализа технического задания следует, что на выходе УНЧ должен стоять мощный оконечный каскад. Данный режим обеспечивает каскаду хорошую экономичность благодаря высокому КПД. Двухтактный бестрансформаторный каскад, выполненный на мощных транзисторах может обеспечить усиление до 30 ДБ. Данный каскад может обеспечить усиление до 60 и более децибел, в зависимости от типа применяемой микросхемы.Максимальное значение коллекторного тока оконечных транзисторов VT3 и VT4 определяется по формуле (1.3.2): . Максимальная мощность, рассеиваемая коллекторным переходом каждого из оконечных транзисторов определяется по формуле (1.3.4): (1.3.4) Данным условиям удовлетворяют транзисторы КТ825 и КТ827 [5]: Максимальное значение тока предоконечных транзисторов определяется по формуле (1.3.9): , (1.3.9) где - максимальное значение коллекторного тока оконечных транзисторов; Максимальная мощность, рассеиваемая коллекторным переходом каждого из предоконечных транзисторов определяется по формуле (1.3.10): (1.3.10) Данным условиям удовлетворяют транзисторы КТ825 и КТ827 [5]: Емкость разделительного конденсатора С5 находится по формуле (1.3.15): , (1.3.15) где - нижняя граничная частота;Как видно из осциллограмм, приведенных в приложениях Г и Д амплитуда сигнала на выходе на граничных частотах отличается от расчетной величины, что связано с различным коэффициентом передачи на этих частотах (смотреть приложение Е). При работе УНЧ на частотах, близких к граничным, появляются нелинейные искажения: на нижней граничной частоте - искажения в виде «ступенек», на верхней - срез вершины синусоиды сигнала.Как показали расчеты и анализ работы смоделированной схемы на ЭВМ, спроектированный усилитель низкой частоты удовлетворяет требованиям технического задания.
План
Содержание
Введение
1 Расчетная часть
1.1 Анализ технического задания
1.2 Синтез структурной схемы
1.3 Разработка и расчет принципиальной схемы
1.4 Анализ устройства на ЭВМ
Выводы
Список литературы
Приложения
Введение
Несмотря на все более расширяющееся использование машинных методов схемотехнического проектирования современной электронной аппаратуры, в повседневной практике разработчикам электронных схем приходится вначале решать задачи приближенного расчета типовых узлов и устройств, а затем уточнять результаты расчета на ЭВМ или экспериментальным путем.
В данном курсовом проекте расчет усилителя низкой частоты также в начале будет производится без применения программного обеспечения, а затем схема моделируется на ЭВМ с целью проверки принятых решений и уточнения полученных результатов
Таким образом целью данного курсового проектирования является приобретение практических навыков конструирования электронных схем и опыта моделирования электронных схем на ЭВМ на примере разработки схемы усилителя низкой частоты с заданными в техническом задании параметрами.
Вывод
Как показали расчеты и анализ работы смоделированной схемы на ЭВМ, спроектированный усилитель низкой частоты удовлетворяет требованиям технического задания. Такие параметры усилителя, как коэффициент нелинейных искажений, коэффициент полезного действия, напряжение шумов, а также некоторые другие параметры и характеристики в данном курсовом проекте не рассчитывались ввиду отсутствия соответствующих требований в техническом задании.
Во время работы над данным курсовым проектом были углублены знания по аналоговой электронике, в частности по усилителям низкой частоты. Были приобретены навыки работы с программой Workbench, моделирующей работу электрических цепей.
