Зміст
1. Розробка структурної схеми пристрою
1.1 Вибір навантаження
1.2 Вибір схеми підсилювача потужності
1.3 Вибір типу транзисторів
1.4 Визначення загального коефіцієнта підсилення пристрою по потужності
1.5 Розрахунок співвідношення сигнал/шум
1.6 Розрахунок частотних спотворень каскадів
1.6.1 Розрахунок частотних спотворень в області низьких частот
1.6.2 Розрахунок частотних спотворень в області високих частот
1.7 Розрахунок нелінійних спотворень
1.8 Розробка структурної схеми пристрою на дискретних елементах
1.9 Розробка структурної схеми пристрою на інтегральних мікросхемах
2. Електричний розрахунок
2.1 Розрахунок регулятора гучності
2.2 Розрахунок підсилювача потужності на ІМС
2.3 Розробка блоку живлення
3. Моделювання підсилювального каскаду
3.1 Вибір моделюючої програми
3.2 Розробка моделі та дослідження підсилювача
3.3 Аналіз отриманих даних
Висновок
1. Розробка структурної схеми пристрою
За даними індивідуального завдання визначається вхідна за такою формулою
, (1.1)
де Uвх – напруга вхідного сигналу;
Rвх – опір джерела сигналу
Для для того щоб визначити потужності потрібно розрахувати напруги вхідного та вихідного сигналів за такими формулами
, (1.2)
. (1.3)
Таким чином. визначаються напруги вхідного та вихідного сигналів за формулами, відповідно, (1.2) і (1.3) :
;
.
По закінченню визначення напруг вхідного сигналу та вихідного, визначаються вхідна та вихідна потужність за формулою (1.1), відповідно:
;
.
Оскільки напруга виходу занадто велика застосуємо трансформатор з коефіцієнтом трансформації n=5 , тоді:
.
1.1 Вибір навантаження
В даній системі у ролі навантаження виступає гучномовець або акустична система. Її необхідно обрати виходячи з умов номінальної вихідної потужності, смуги робочих частот, номінального опору та коефіцієнту гармонік. Визначимо номінальну потужність за формулою:
(1.4)(1.1)
де - вихідна потужність підсилювача.
Так як підсилювач має велику вихідну потужність в 150 Вт, то коефіцієнт дорівнює 5. Відповідно визначимо вихідну номінальну потужність за формулою (1.4):
1.2 Вибір схеми підсилювача потужності
Розраховується джерело напруги за такою формулою:
(1.5)
(1.1)
де - залишкова напруга, що визначає запас по напрузі в роботі транзисторів (для великої вихідної потужності ).
Підставляються значення у формулу (1.5):
Оскільки підсилювач має велику вихідну потужність та значну напругу живлення, тому необхідно обрати схему трансформаторного підсилювача потужності з додатковою симетрією плеч, оскільки вона має поліпшені характеристики та розрахована на велику вихідну потужність.
1.3 Вибір типу транзисторів
Першим кроком є визначення корисної потужності, що виділяється кожним транзистором кінцевого каскаду БПП за такою формулою:
Транзистори всіх каскадів обираються за такими параметрами як максимальна напруга між колектором та емітером, максимальний струм колектора, потужність, що розсіюється на колекторі, максимальна робоча частота. Для розрахунку каскадів необхідно визначати вищевказані параметри.
Визначається потужність, що розсіюється на колекторі. За умовою, що каскад працює в режимі АВ, тоді його ККД = 50%. ............
