Выполнение усилителей низкой частоты на биполярных и полевых транзисторах в дискретном и интегральном исполнении. Разработка электрической принципиальной схемы усилителя низкой частоты. Электрический расчет и анализ спроектированного усилителя.
Аннотация к работе
Курсовой проект содержит 37 листа, 23 иллюстрации, 1 таблицу. Цель: - углубить знания студентов по курсам, связанным с темой курсового проекта; В курсовом проекте содержится краткое описание усилителей низкой частоты, их классификация, применение, основные технические решения.Характерной особенностью современных электронных усилителей является исключительное многообразие схем, по которым они могут быть построены. Усилители различаются по характеру усиливаемых сигналов: усилители гармонических сигналов, импульсные усилители и т. д. Однако одним из наиболее существенных классификационных признаков является диапазон частот электрических сигналов, в пределах которого данный усилитель может удовлетворительно работать. По этому признаку различают следующие основные типы усилителей: Усилители низкой частоты, предназначенные для усиления непрерывных периодических сигналов, частотный диапазон которых лежит в пределах от десятков герц до десятков килогерц. 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.Современные усилители низкой частоты выполняются преимущественно на биполярных и полевых транзисторах в дискретном или интегральном исполнении, причем усилители в микроисполнении отличаются от своих дискретных аналогов, главным образом, конструктивно-техническими особенностями. Поэтому в состав структурной схемы усилителя, кроме выходного каскада, отдающего требуемую мощность, входят и каскады предварительного усиления. Эти каскады принято классифицировать по характеру сопротивления нагрузки в выходной цепи транзистора. В каскадах предварительного усиления на биполярных транзисторах чаще других используется схема с общим эмиттером, которая обладает высоким коэффициентом усиления по напряжению и мощности, сравнительно большим входным сопротивлением и допускает использование одного общего источника питания для цепей эмиттера и коллектора. Простейшая схема резистивного усилительного каскада с общим эмиттером и питанием от одного источника показана на рис 1.Входной каскад ставится на входе усилителя для увеличения входного сопротивления усилителя. Подавать его непосредственно на каскад усиления мощности не имеет смысла, так как при слабом управляющем напряжении невозможно получить значительные изменения выходного тока. Рассчитаем требуемый коэффициент усиления усилителя по формуле: (3) Полученное по формуле (4) количество каскадов округляют до ближайшего целого нечетного числа (в большую сторону), так как схема с ОЭ дает сдвиг фаз 180° n = 3 Я решил выбрать диф. каскад по следующим причинам: u дифференциальный каскад обеспечивает повышенную температурную стабильность предварительного усиления u к дифференциальному каскаду проще подключить обратную связь u у дифференциального каскада сравнительно большое входное сопротивление.По рис 15 определим напряжение на переходе база-эмиттер: Рассчитаем сопротивление резисторов R10 и R11 по формуле: Ом (10) Зная максимальный ток базы транзистора VT8 и напряжение питания, выберем транзисторы для реализации защиты по току: Ikmax ? Ібмах8 По рис.17 определим напряжение база - эмиттер: Рассчитаем максимальный ток коллектора транзистора VT5: (20) Из рис.20 Определим минимальный ток коллектора транзистора VT4: Определим ток коллектора покоя для VT4: (25) По рис 20 определим статический коэффициент передачи тока: Определим ток базы покоя для транзистора VT4 по формуле: (26)Для спроектированного усилителя начертим амплитудно-частотную характеристику, а также фазо-частотную характеристику.Спроектированный усилитель работает на двуролярном питании ±35 В при температуре окружающей среды от-10 °С до 50°С. В спроетированном усилителе предусмотрена защита выходного каскада по току.Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник. М.; Радио и связь, 1988. Основы теории и разработки транзисторных низкочастотных усилителей мощности. М.: Радио и связь, 1988. Справочник по полупроводниковым приборам.
План
Содержание
1. Введение
2. Основная часть
2.1 Аналитический обзор
2.2 Составление структурной схемы усилителя
2.3 Разработка электрической принципиальной схемы усилителя