Усилитель мощности (стр. 1 из 6)
Министерство Образования РФ
Тюменский Государственный Нефтегазовый Университет
Курсовая работа
по дисциплине: Электроника.
Выполнил: студент гр. АиУ-01-4
Муфтахов Эльвир Асхатович
Проверил: к.т.н., доцент
Крамнюк Анатолий Илларионович
Тюмень 2003
Содержание
| 1. Техническое задание………………………………………………………...2. Введение……………………………………………………………………...3. Блок-схема……………………………………………………………………4. Расчет каскадов усилителя мощности:4.1. Выходной каскад………………………………………………………...4.2. Повторитель 3……………………………………………………………4.3. Аттенюатор………………………………………………………………4.4. Повторитель 2……………………………………………………………4.5. Усилитель 2………………………………………………………………4.6. Повторитель 1…………………………………………………………… 4.7. Усилитель 1………………………………………………………………4.8. Расчет разделительных конденсаторов………………………………...5. АЧХ и ФЧХ усилителя на транзисторе VT4……………………………….6. Расчет искажений на верхних частотах…………………………………….7. Расчет стабилитронов………………………………………………………..8. Расчет радиаторов охлаждения……………………………………………..9. Технология изготовления печатных плат…………………………………..10. Спецификация………………………………………………………………11. Карта режимов……………………………………………………………...12. Список литературы………………………………………………………… | Стр. 3 4 4 5 11 14 17 20 24 27 31 32 34 36 38 39 40 41 43 |
1. Техническое задание
Необходимо спроектировать и рассчитать усилитель мощности со следующими параметрами:
· на выходе он должен обеспечивать при нагрузке Rн=19,8185 Ом мощность Pвых=5,7427 Вт;
· Диапазон частот работы усилителя мощности 59,5728 Гц – 59572,8 Гц;
· Значения частотных искажений Мн=1,0151, Мв=1,1Мн=1,11661;
· Значение коэффициента нелинейных искажений, которые должны обеспечивать выходной каскад усилителя мощности Kf=0,0624 %;
· Входное сопротивление усилителя мощности Rвх=0,2646 кОм=264,6 Ом;
· Входное напряжение усилителя мощности Uвх=0,0179 В;
· Аттенюатор с ослаблением 0; -0,1763 дБ; -1,763 дБ; -17,63 дБ.
2. ВВЕДЕНИЕ
Усилитель мощности предназначен для создания требуемой мощности сигнала в нагрузке. Усилитель колебаний низкой частоты – составная часть каждого современного радиоприемника, телевизора или магнитофона. Усилитель является основой радиовещания по проводам, аппаратуры телеуправления, многих измерительных приборов, электронной автоматики и вычислительной техники, кибернетических устройств.
3. Блок-схема
Выходной каскад предназначен для обеспечения заданной мощности на заданном сопротивлении нагрузки.
Повторитель 3 увеличивает входное сопротивление выходного каскада.
Аттенюатор служит для плавной и ступенчатой регулировки уровня ослабления выходного напряжения.
Повторитель 2 увеличивает входное сопротивление аттенюатора.
Усилители 1, 2 увеличивают входное напряжение до величины, необходимой для выходного каскада.
Повторитель 1 увеличивает входное сопротивление усилителя 2, для того, чтобы обеспечить величину входного напряжения и сопротивления усилителя 1 указанного в техническом задании.
4. Расчет каскадов усилителя мощности
4.1. Выходной каскад
1. Определим амплитудные значения тока и напряжения:
2. Определим Pдоп:
3. Определим Uкэ12, Uкэ13:
4. Определим Eк:
Приняв Uз = 0,7В получили Eк = 43,118В, округлим это значение до стандарта, т.е. примем Eк = 45В
5. Выберем тип транзисторов VT12, VT13 (n-p-n) соответствующий найденным параметрам:
| Модель | P, Вт | U(кэ), В | I(k), A | β | f(гр), Mhz | C(к) | I(ко), А | U(бэ), В | |
| VT12 | КТ817Б | 25 | 45 | 3 | 15 | 3 | 60 | 0,00005 | 0,7 |
| VT13 | КТ817Б | 25 | 45 | 3 | 15 | 3 | 60 | 0,00005 | 0,7 |
6. Определим ток покоя VT12, VT13:
Примем Iп12,13 = 390 мА
7. Определим величину резисторов защиты:
, выбираем по Е24, R38,40 = 1,8 Ом8. Определим ток покоя VT10, VT11:
, выбираем по E24, R37,39 = 18 Ом 
9. Определим Uкэ10,11:
10. Определим мощность, рассеиваемую на VT10, VT11:
11. Выберем тип транзисторов VT10(n-p-n), VT11(p-n-p) соответствующий найденным параметрам:
| Модель | P, Вт | U(кэ), В | I(k), A | β | f(гр), Mhz | C(к) | U(бэ), В | |
| VT10 | КТ815Б | 10 | 50 | 1,5 | 20 | 3 | 60 | 0,7 |
| VT11 | КТ814Б | 10 | 50 | 1,5 | 20 | 3 | 60 | 0,3 |
12. Определим величину напряжения смещения U0 по равенству:
13. Определим ток покоя транзистора VT9:
, примем Iп9 = 0,015А, тогда 
14. Определим R35+R36:
15. Определим мощность, рассеиваемую на VT9:
16. Выберем тип транзисторов VT9(n-p-n) соответствующий найденным параметрам:
| Модель | P, Вт | U(кэ), В | I(k), A | β | f(гр), Mhz | C(к) | U(бэ), В | |
| VT9 | КТ961Б | 1 | 60 | 1,5 | 100 | 50 | 20 | 0,7 |
17. Выберем R35 >> Rн, то есть R35 = 200 Ом
Тогда R36 = 1449,4 – 200 = 1249 Ом = 1,249 кОм
Примем R36 = 1,2кОм.
18. Определим величину емкости C15 из условия:
Примем C15 = 47мкФ
19. Определим емкость в цепи компенсации:
Примем C18 = 220мкФ
20. Определим коэффициент передачи повторителя на транзисторах VT10 – VT13:
21. Проверим правильность выбранного значения Uкэ9:
22. Определим входное сопротивление выходного каскада в целом:
23. Величина R~ для предварительного каскада равна:
24. Найдем входное сопротивление транзистора VT9:
25. Определим коэффициент усиления предварительного каскада:
26. Определим коэффициент усиления всего выходного каскада:
27. Выбираем ток базового делителя VT9:
28. Определим резистор делителя:
Примем R30 = 910 Ом
Выберем R34 из условия R34 > Rн. Одновременно для уменьшения необходимой емкости конденсатора фильтра C16 желательно выбирать как можно больше.
Поэтому принимаем R31 = 1300 Ом = 1,3 кОм, R34 = 12000 Ом = 12 кОм
29. Определим емкость конденсатора фильтра:
Примем C16 = 3300мкФ
30. Определим неизвестные сопротивления:
