- •Обзор литературы
- •1.1 Назначение и виды генераторов.
- •1.2 Генераторы синусоидальных колебаний
- •1.3 Режимы самовозбуждения генератора
- •1.3 Типы генераторов
- •1.3.2 Схема трёхзвенной rc-цепи
- •1.3.3 Мост Вина
- •1.3.4 Схема двойного т-образного моста
- •1.3.6 Схема генератора с мостом Вина на оу
- •1.4 Генератор lc-типа
- •1.5 Мощные усилительные каскады.
- •1.6 Классификация выходных усилителей мощности
- •1.6.1 Усилители класса а
- •1.6.2 Усилители класса в
- •1.6.3 Усилители класса ав
- •1.6.4 Усилители класса с
- •1.7 Схемотехнические решения мощных усилительных каскадов.
- •Выбор электрической схемы электронного устройства и её описание
- •Расчёт и выбор элементов схемы электронного устройства
- •3.1 Расчет усилителя мощности
- •3.2 Расчёт генератора синусоидальных колебаний
- •Описание методики испытания электронного устройства
- •Заключение
Выбор электрической схемы электронного устройства и её описание
Схема состоит их двух каскадов: первый каскад RC-генератор на мосте Вина, второй каскад – усилитель мощности класса АB.
Мост Вина подключён к неинвертирующему входу ОУ.
Пусть , тогда частота сигнала будет определятся по формуле:
Для того что бы в генераторе с мостом Вина установились колебания, усилитель должен иметь коэффициент усиления больше 3. Коэффициент усиления задаётся резисторами . Следовательно, должно выполнятся условие:
Диоды включённые параллельно служат для стабилизации амплитуды генерируемых сигналов (т.е вводят симметричную нелинейную обратную связь).
Достоинства RC-генератора с мостом Вина:
обладает достаточно хорошей стабильностью частоты;
может давать очень малые искажения;
легко перестраивается (обычно перестройка частоты выходного сигнала осуществляется применением в качестве резисторов сдвоенного потенциометра и переключением пар конденсаторов для различных диапазонов частот).
Основным недостатком является то, что выходное напряжение достигает напряжения шин питания, что вызывает насыщение выходных транзисторов ОУ и создаёт значительные искажения.
Второй каскад – двухтактный бестрансформаторный каскад с полевыми МДП - транзисторами разных типов проводимостей.
МДП – транзистор VT1 обладает n-типом проводимости, а транзистор VT2 – р - типом. Если между затворами и истоками транзисторов будет подано напряжение положительной полярности, то транзистор VT2 будет закрыт, а транзистор VT1 будет открыт, и ток потечёт по цепи от плюса источника питания E1 сток-исток транзистора VT1, по нагрузке, к отрицательному полюсу источника питания E1. А если будет подано напряжение затвор-исток отрицательной полярности, то транзистор VT1 будет закрыт, а транзистор VT2 будет открыт, и ток потечёт по цепи от плюса источника питания E2 по нагрузке, исток-сток транзистора VT2, к отрицательному полюсу источника питания E2. Поступление на вход сигнала с напряжением то положительной, то отрицательной полярностей приводит то к запиранию одного транзистора и отпиранию другого, то наоборот. Другими словами транзисторы функционируют в противофазе. Транзисторы VT1 и VT2 выбирают так, чтобы их параметры и характеристики в рабочей области были как можно более близкими.
Достоинства:
возможно получение высокого КПД, при правильном выборе транзисторов нелинейные искажения малы;
каскад развивает большую максимальную выходную мощность, по сравнению с однотактным каскадом с таким же транзистором;
из-за отсутствия трансформаторов нет жестких ограничений на частотный диапазон усиливаемых сигналов;
кроме того, без громоздких и тяжелых трансформаторов получают малые массу, габариты и низкую стоимость устройства.
Недостатки:
необходимость тщательного выбора транзисторов и стремительное их разрушение при перегрузке выходного каскада, в случае, если в нём не предусмотрена система защиты по току.
Рисунок 18. RC-генератор с мощным выходным каскадом