- •Курсовой проект
- •Новосибирск 2012
- •1.Техническое задание:
- •2. Выбор схемы и её обоснование.
- •Расчёт схемы усилителя.
- •3.1 Расчёт выходного двухтактного бестрансформаторного каскада на комплементарных транзисторах в режиме «в».
- •3.2. Расчёт предвыходного однотактного каскада в режиме «а» с резисторной связью с выходным каскадом.
- •3.3. Расчёт элементов схемы смещения и стабилизации выходного и предвыходного каскадов.
- •3.4. Расчёт требуемой глубины общей отрицательной обратной связи умзч для обеспечения заданного коэффициента гармоник.
- •3.5. Расчёт коэффициентов частотных искажений с учётом общейотрицательной обратной связи умзч.
- •3.6. Расчёт цепей общей отрицательной обратной связи в двухкаскадном умзч.
- •3.7.Расчёт необходимого усиления и количества предварительных каскадов бестрансформаторных усилителей звуковых частот.
- •3.8. Расчёт схемы предварительного каскада бестрансформаторного усилителя звуковых частот.
- •3.9. Расчёт ёмкостей переходных конденсаторов Ср.Вых. И Ср.Вх. И блокировочного конденсатора.
- •Список используемой литературы
Министерство Российской Федерации
по связи и информатизации Сибирский государственный университет Телекоммуникации и информатики
Курсовой проект
По дисциплине «Основы схемотехники»
Тема:
«Проектирование бестрансформаторного усилителя звуковых частот»
Вариант 4
Выполнил: Скавитин С.С.
Проверил: Травин Г. А.
Новосибирск 2012
Содержание
1.Техническое задание………………………………………………………...…3
2. Выбор схемы и её обоснование………………………………………………4
3.Расчёт схемы усилителя……………………………………………………….6
3.1 Расчёт выходного двухтактного бестрансформаторного каскада на комплементарных транзисторах в режиме «В»…………………...6
3.2. Расчёт предвыходного однотактного каскада в режиме
«А» с резисторной связью с выходным каскадом…………………………….9
3.3. Расчёт элементов схемы смещения и стабилизации
выходного и предвыходного каскадов…………………………………………12
3.4. Расчёт требуемой глубины общей отрицательной обратной
связи УМЗЧ для обеспечения заданного коэффициента гармоник…………..13
3.5. Расчёт коэффициентов частотных искажений с учётом общей отрицательной обратной связи УМЗЧ………………………………………….13
3.6. Расчёт цепей общей отрицательной обратной связи в
двухкаскадном УМЗЧ…………………………………………………………...15
3.7.Расчёт необходимого усиления и количества предварительных
каскадов бестрансформаторных усилителей звуковых частот……………….17
3.8. Расчёт схемы предварительного каскада бестрансформаторного усилителя звуковых частот……………………………………………………...19
3.9. Расчёт ёмкостей переходных конденсаторов Ср.вых. и Ср.вх. и блокировочного конденсатора………………………………………………….24
Заключение…………………………………………………………………….....29
Список используемой литературы……………………………………………...30
1.Техническое задание:
1. Выходная мощность (мощность в нагрузке) Вт |
Р~вых |
6 |
2. Сопротивление нагрузки Ом |
RН |
4 |
3. Нижняя рабочая частота Гц |
fН |
30 |
4. Верхняя рабочая частота кГц |
fв |
14 |
5. Внутреннее сопротивление источника сигнала кОм |
Rист. |
1 |
6. Коэффициент сброса нагрузки (нестабильность напряжения на выходе) раз |
Н |
1,06 |
7. Коэффициент гармоник доп. % |
КГ |
- |
для всех вариантов:
1. допустимые частотные искажения на нижних и верхних частотах Мн=Мв≤3дБ (Мн≤Мв1,41);
2. Температура окружающей среды Тс. мин.=+100С, Тс. макс=+300С;
3. Амплитуда ЭДС источника сигнала Еm.ист.=1 В.
2. Выбор схемы и её обоснование.
Для получения на выходе УМЗЧ заданной мощности сигнала Р~вых при небольшом КПД в качестве выходного каскада обычно используется двухтактный каскад в экономичном режиме «В» с параллельным управлением. Предвыходной каскад бестрансформаторного усилителя звуковых частот обычно выполняют однотактными в режиме «А» по схемам с ОЭ и ОК с эмиттерной, коллекторной или комбинированной стабилизацией и с гальванической каскадной связью.
Наиболее широко применяются варианты выходных двухтактных бестрансформаторных каскадов, в плечи которых включаются комплементарные транзисторы, т.е. транзисторы различной структуры(p-n-p и n-p-n) с идентичными параметрами. Использование таких транзисторов позволяет объединить входные цепи плечей, так как сигнал, открывающий транзистор p-n-p, будет закрывать транзистор n-p-n и наоборот. Основным достоинством такого варианта является возможность использования в качестве предвыходного каскада обычного однотактного резисторного каскада с гальванической связью с выходным каскадом. Это уменьшает количество элементов усилителя и улучшает его частотную и фазовую характеристику. На (рис.1) представлена схема двухтактного выходного и однотактного предвыходного каскадов усилителя звуковых частот с комплементарными транзисторами в выходном каскаде и одним источником питания. Такую схему применяют обычно при сравнительно небольшой выходной мощности.
Рисунок 1.
Транзисторы VT2 и VT3 выходного двухтактного каскада включены последовательно по постоянному току. По переменному току (по сигналу) каждый из транзисторов VT2 и VT3 включен по схеме с общим коллектором (ОК), носящим название эмиттерного повторителя. К предвыходному однотактному каскаду на транзисторе VT1, включённому по схеме с общим эмиттером (ОЭ) и работающему в режиме «А», подводится питающее напряжение Ев.. Связь транзистора VT1 предвыходного каскада с транзисторами VT2 и VT3 выходного каскада – резисторная: в схему связи входит резистор RК1. в коллекторной цепи транзистора VT1.
Делитель RБ1R1 подключается к транзистору VT3. Для получения смещения на базе транзистора VT1 используется напряжение питания Uко3 транзистора VT3. При этом одновременно с подачей смещения в схеме возникает общая отрицательная обратная связь, параллельная по способу снятия с выхода и по способу подачи на вход схемы, это означает, что она будет по напряжению, причём по постоянному напряжению и по переменному напряжению (по сигналу).
Отрицательная обратная связь по постоянному напряжению будет стабилизировать величину питающего напряжения Uко3 на транзисторе VT3 (и, следовательно, Uко2 на транзисторе VT2, поскольку он включен последовательно с VT3 по питанию).
Отрицательная обратная связь по переменному напряжению (по сигналу) будет уменьшать нелинейные, частотные и фазовые искажения и повышать стабильность коэффициента усиления схемы.
Нагрузка Rн. включена через разделительный конденсатор Ср.вых.. Этот конденсатор выполняет роль разделителя нагрузки Rн. и выходных транзисторов VT2 и VT3 по постоянному току и связи их попеременному току. Конденсатор Ср.вых, заряжаясь при включении схемы до напряжения 0.5Ев., выполняет роль источника питания транзистора VT3 в те полупериоды сигнала, когда VT3 отпирается, а VT2 запирается, прерывая подачу питания на VT3 от выпрямителя.
С помощью терморезистора Rт. получается напряжение смещения для транзисторов VT2 и VT3 выходного каскада и осуществляется температурная стабилизация коллекторных токов покоя этих транзисторов. В целях облегчения установления необходимого режима термостабилизации параллельно терморезистору Rт. подключается сопротивление шунта Rш. определённой величины. Для стабилизации коллекторного тока покоя iко1 транзистора применяется эмиттерная стабилизация с помощью резистора RЭ1., т.к. с его помощью получается отрицательная обратная связь по постоянному току.