Усилитель мощности звуковой частоты

ВВЕДЕНИЕ 1 Теоретические основы о проектировании умзч 2 Разработка принципиальной схемы 1 Выходные параметры 2 Выходной каскад 3 Промежуточный каскад 4 Входной каскад 3 Исследование УМЗЧ с помощь ЭВМ 12 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 14 ПРИЛОЖЕНИЕ A 15 А1 Переходная характеристика при Uвыхмакс 15 А2 Переходная характеристика при Uвыхном для T=10, 27 и 60 °С 15 ПРИЛОЖЕНИЕ B 16 ПРИЛОЖЕНИЕ С 17 ПРИЛОЖЕНИЕ D 18 ПРИЛОЖЕНИЕ Е 21 ПРИЛОЖЕНИЕ F 23 ПРИЛОЖЕНИЕ H 24 ПРИЛОЖЕНИЕ G 26 ПРИЛОЖЕНИЕ 27 ПРИЛОЖЕНИЕ K 28 ПРИЛОЖЕНИЕ L 29 ПРИЛОЖЕНИЕ M 31 ПРИЛОЖЕНИЕ N 32 ВВЕДЕНИЕ В данном курсовом проекте нам было предложено спроектировать усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ). УМЗЧ имеют широкое применение.

Качество данных устройств характеризуется следующими основными показателями: линейные искажения (неравномерность амплитудно- и фазо- частотной характеристик), нелинейные искажения и паразитная модуляция (появление новых составляющих в частотном спектре сигнала, вариации уровня и частоты передаваемого сигнала – детонация), относительный уровень помех (отношение сигнал/ шум). Тенденции развития УМЗЧ направлены на улучшение этих параметров.

Нам же предлагается спроектировать относительно простой усилитель.

Целью проектирования является разработка усилителя в соответствии с техническим заданием, выбор его принципиальной схемы, расчет параметров элементов схем, разработка печатной платы, а так же тестирование и проведение различных анализов полученной схемы с помощью ЭВМ с цель её доработки и определением характеристик. В результате мы должны представить всю необходимую техническую документацию, относящеюся к работе: схема проектируемого устройства, печатная плата, различные графики, характеризующие его параметры и т. д. 1 Теоретические основы о проектировании умзч Усилители мощности предназна¬чены 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 Ku 1. 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 пере¬хода база-эмиттер влечет за собой весьма нежелательную термическую поло¬жительную обратную связь. Необходимо отметить, что полевые транзисторы обла¬дают свойством самостабилизации.

Выходной каскад

Выходной каскад служит усилителем тока и в общем виде может рассматриваться как преобразователь импедансов, согласующий низкоомный выход каскада с нагрузоч¬ным 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 транзисто¬рами мощность. Применять линейные эквивалентные схемы замещения для анализа таких схем можно лишь весьма условно, поскольку параметры транзисторов зависят от тока. 2

Разработка принципиальной схемы

Разработка принципиальной схемы Произведем расчет всех каскадов принципиальной схемы, руководствуясь характеристиками УМЗЧ из технического задания :.