Введение. Сопротивление нагрузки RH = 2 Ом;

Техническое задание

Мощность нагрузки Р_н = 60 Вт;

Сопротивление нагрузки R_H = 2 Ом;

Напряжение источника сигнала Е_т = 6 мВ;

Сопротивление источника сигнала R_r = 5 Ом;

Нижняя граница частотного диапазона /_н = 20 Гц;

Верхняя граница частотного диапазона/_в = 16 кГц;

Нижняя частота среза М_н = 3 дБ;

Верхняя частота среза М_в = 3 дБ;

КПД усилителя л = 40%;

Температурный диапазон работы Т_а = +5... 40°С;

Разработать: регулировку усиления сигнала.

Реферат

Курсовой проект содержит 40 листа, 13 иллюстрации, таблиц. Цель: - углубить знания студентов по курсам, связанным с темой курсового проекта;

- привить навыки самостоятельной работы с технической литературой;

- научить составлять, рассчитывать и анализировать электронные схемы;

- научить грамотно оформлять техническую документацию.

В курсовом проекте содержится краткое описание усилителей низкой частоты, их классификация, применение, основные технические решения. Также разработана структурная и электрическая принципиальная схема уси­лителя, и произведен ее расчет.

УСИЛИТЕЛЬ, ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКА­ЖЕНИЯ, ООС, ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР.

Содержание

1.Введение

2.Основная часть

2.1.Аналитический обзор

2.2.Составление структурной схемы

2.3.Разработка принципиальной электрической схемы усилителя

2.4 Электрический расчет

2.4.1 Входной каскад

2.4.2 Расчет генератор пилообразного напряжения

2.4.3 Расчет согласующего каскада

2.4.4 Расчет выходного каскада

2.4.5 Расчет драйвера и ЛСН

2.4.6 Расчет ООС

2.4.7 Расчёт энергетических показателей усилителя
3. Заключение

Список использованной литературы Приложение А Приложение Б

Введение

Электронные усилители низкой частоты (УНЧ) предназначены для уси­ления сигналов переменного тока, частоты которых лежат в интервале от низкой частоты f_H до какой-то частоты f_e. Они используются в разнообраз­нейших по назначению, технических устройствах, различающихся по полосе рабочих частот, по характеру нагрузки, по условиям применения.

Усилители делят на типы: по назначению усилителя, характеру входного сигнала, полосе и абсолютному значению усиливаемых частот, виду исполь­зуемых активных элементов.

По своему назначению усилители условно делятся на усилители напря­жения, усилители тока и усилители мощности. Если основное требование -усиление входного напряжения до необходимого значения, то такой усили­тель относится к усилителям напряжения. Если основное требование - уси­ление входного тока до нужного уровня, то такой усилитель относят к усили­телям тока. Следует отметить, что в усилителях напряжения и усилителях тока одновременно происходит усиление мощности сигнала (иначе вместо усилителя достаточно было бы применить трансформатор). В усилите­лях мощности в отличие от усилителей напряжения и тока требуется обеспе­чить в нагрузке заданный или максимально возможный уровень сигнала.

В зависимости от характера входного сигнала различают усилители гар­монических (непрерывных) сигналов и усилители импульсных сигналов. К первой группе относятся устройства для усиления непрерывных гармониче­ских сигналов или квазигармонических сигналов, гармонические составляю­щие которых изменяются много медленнее всех нестационарных процессов в цепях усилителя. Ко второй группе усилителей относятся устройства для усиления импульсов различной формы и амплитуды с допустимыми искаже­ниями их форм. В этих усилителях входной сигнал изменяется настолько быстро, что процесс установления колебаний является определяющим при нахождении формы сигнала.

По роду применяемых активных элементов усилители делятся на тран­зисторные, магнитные, диодные, ламповые, параметрические и др. В каче­стве активных элементов в настоящее время в усилителях чаще используют­ся полевые или биполярные транзисторы, либо интегральные схемы. Значи­тельно реже применяются активные элементы в виде нелинейных емкостей или индуктивностей и специальные типы полупроводниковых диодов. Режимы работы усилителей

Режим работы усилителя определяется начальным положением рабочей точки на сквозной динамической характеристике усилительного элемента, то есть на характеристике зависимости выходного тока усилительного элемента от ЭДС входного сигнала.

Различают три основных режима работы - режимы А, В, С, D.

В режиме А - рабочая точка О выбирается на середине прямолинейного участка сквозной динамической характеристики. Выходной сигнал практиче­ски повторяет форму входного сигнала при относительно небольшой вели­чине последнего. Нелинейные искажения при этом минимальны. Ток в вы­ходной цепи существует в течение всего периода входного сигнала. При этом среднее значение выходного тока велико по сравнению амплитудой его пе­ременной составляющей. Поэтому КПД каскада невысок - 20-30%.

В режиме В - рабочая точка выбирается так, чтобы ток через усили­тельный элемент протекал только в течении половины периода входного сигнала. Усилительный элемент работает с так называемой отсечкой. Ток по­коя из-за нижнего изгиба сквозной характеристики оказывается не равным нулю, и форма выходного тока искажается относительно входного. В кривой тока появляются высшие гармоники, что приводит к увеличению нелиней­ных искажений по сравнению с режимом А. Среднее значение выходного то­ка уменьшается, в результате чего КПД каскада достигает 60-70%.

Существует еще промежуточный режим АВ, когда рабочая точка выби­рается на сквозной характеристике ниже, чем точка А и выше, чем в режиме В. Поэтому и показатели этого режима имеют промежуточное значение меж-

ду режимами А и В — КПД 40-50% при невысоком уровне нелинейных иска­жений.

В режиме С - угол отсечки уменьшается до менее 180°, при переходе через ноль оба плеча двухтактной схемы находятся в отсечке. Режим С в зву­ковой технике не применяется из-за недопустимо высоких искажений, не­пригодны для воспроизведения широкополосных сигналов (звука, видеосиг­налов, постоянного тока). В резонансных усилителях радиопередатчиков он, напротив, широко применяются благодаря их высокому КПД.

В режиме D - режим работы каскада, в котором активный прибор ра­ботает в ключевом режиме. Управляющая схема преобразует входной анало­говый сигнал в последовательность импульсов про модулированных по ши­рине (ШИМ), управляющих мощными выходным ключом (ключами). Вы­ходной LC-фильтр, включённый между ключами и нагрузкой, усредняет им­пульсный сигнал от ключей, восстанавливая звуковой сигнал.