Усилитель мощности
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 Ом
8. 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:
