42843

Расчет усилителя звуковой частоты на основе интегральной микросхемы TDA 2050

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

При выборе интегральной микросхемы основного усилительного каскада пришлось немного отойти от технического задания в виду возможности обеспечения данной микросхемой верхней граничной частоты 20кГц и нижней граничной частоты 20 Гц, что в свою очередь только улучшит качество воспроизводимого звука.

Русский

2016-09-14

390.69 KB

12 чел.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по  образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Южный Федеральный Университет

Таганрогский Технологический Институт

Кафедра РПрУиТВ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по курсу “Схемотехника аналоговых электронных устройств ”

Тема: «Расчет усилителя звуковой частоты»

Вариант № 8

Выполнил  студент гр. Р-57: Иванов И.Н.

Проверила преподаватель:     Шибаева Е.М                                  

           Таганрог 2009

Лист замечаний

Содержание

Техническое задание

Анализ технического задания

Выбор и обоснование схемы электрической структурной

Расчет схемы электрической принципиальной

Регулятор тембра,  громкости и баланса

Предварительный каскад

Требования к источнику питания

Расчет АЧХ

Приложение.

  1. Схема усилителя
  2. Перечень элементов

Заключение

Список литературы

Техническое задание

  1. Выходная мощность Pвых,                                                                  35 Вт   
  2. Сопротивление нагрузки Rн,                                                           4 Ом
  3. Входное напряжение Uвх ,                    20мВ
  4. Сопротивление источника сигнала Rис ,                  110 Ом
  5. Нижняя граничная частота  fн ,                        20 Гц
  6. Верхняя граничная частота fв ,                      20 кГц
  7. Уровень частотных искажений, Мнв        0,7
  8. Коэффициент нелинейных искажений,                               не более 1 %
  9. Предусмотреть плавную потенциометрическую регулировку громкости и тембров

 

Анализ технического задания

    В данном курсовом проекте техническое задание состоит в проектировании усилителя звуковой частоты на основе интегральных микросхемах.  В задачу входит выбор типа электронных компонентов, входящих в состав устройства.  

   Для разработки данного усилителя мощности следует произвести предварительный расчёт и оценить количество и тип основных элементов. После этого следует выбрать интегральную микросхему и принципиальную схему  предварительного усилительного каскада.

   При проектировании были выбраны доступные компоненты.

   Используется плавная потенциометрическая регулировка громкости в виду ее более простой технической реализации, а так же удобстве при использовании.

  При выборе интегральной микросхемы основного усилительного каскада пришлось немного отойти от технического задания в виду возможности обеспечения данной микросхемой верхней граничной частоты 20кГц и нижней граничной частоты 20 Гц, что в свою очередь только улучшит качество воспроизводимого звука.

   

   Для регулировки тембров и громкости была выбрана, на мой взгляд, очень удачная микросхема из бюджетного ряда.(TDA1524A,A1524A,TSA5500,KA2007,LM1036N) 

Которая в свою очередь имеет возможность регулировки тембров высоких, нижних частот, громкости, баланса и функцию тонокомпенсации.

 

Выбор и обоснование схемы электрической структурной

Для обеспечения требуемых в техническом задании характеристик для усилителя звуковых частот будем применять в качестве основного тракта усиления схему с применением интегральной микросхемы в виде усилителя мощности звуковой частоты. Т.к. при выборе микросхемы мы руководствовались выходными характеристиками и не учитывали входное напряжение то, чтобы удовлетворить ТЗ нам необходим предварительный каскад. В качестве микросхемы для оконечного каскада выберем микросхему типа TDA2050 . Выбор обусловлен тем, что она удовлетворяет условиям ТЗ и доступна в продаже. Регулятор громкости, баланса и тембра построен на основе микросхемы  LM1036N и резисторах переменного сопротивления, которые обеспечивают плавную регулировку уровня.

Рис.1 Схема электрическая структурная

Расчет схемы электрической принципиальной

Для выполнения условий ТЗ была выбрана интегральная микросхема TDA 2050.  Технические параметры приведены ниже. Микросхема может запитываться как от однополярного так и от двухполярного  источника питания. Входной сигнал 600мВ.

Схема электрическая принципиальная :

Регулятор тембра

Технические характеристики регулятора:

Данная схема реализована на интегральной микросхеме LM1036N . Разработана фирмой National Semiconductors, предоставляет собой простой, надежный и качественный темброблок с полным набором функций Hi-Fi линейки бюджетного и средне-бюджетного уровня.

Возможности регулировки:

-    НЧ

-    ВЧ

-    Баланс

-    Громкость

-    Тонкомпенсация

Поискав в сети возможные варианты разводки печатной платы под эту МС, наткнулся на образец от Lincor. Довольно грамотная разводка платы позволяет разместить блок с тембром в непосредственной близости от усилителя мощности, что скажется на длине соединительных проводов, а это, как известно, чем короче - тем лучше. А регуляторы, вынесенные на отдельную плату, можно расположить на передней панели (т.к. у них не прямой связи с источником сигнала)

Схема регулятора тембра, громкости и баланса :

Предварительный каскад.

Он необходим для обеспечения необходимого уровня сигнала на вход оконечного каскада усиления, т.к. для него минимальный уровень 600 мВ, а по условиям ТЗ у нас входной сигнал 25 мВ.

В качестве входного каскада была выбрана микросхема типа К548УН1.

 

Технические характеристики микросхемы К548УН1 :

Напряжения питания ------- 9..16 В,

Входной сигнал -------------- 1..300 мВ,

Входное сопротивление----- 10 кОм,

Выходное сопротивление – 600 Ом,

КНИ------------------------------ 0,1%

Кмакс ---------------------------- 50000

Диапазон рабочих частот ---  20..20000 Гц

Схема включения :

Требования к источнику питания

В качестве источника питания используем однополярный источник питания  

с U = 12 В, который обеспечит питанием весь усилительный каскад.

Подбор по току осуществляем суммированием требований каждой микросхемы.

Максимальный ток 8 А. то есть под наши требования вполне подходит старый блок                

питания персонального компьютера.  

расчёт АЧХ

На частотах 20 Гц и 20 кГц коэффициент передачи усилителя должен составлять 0,7 от максимального значения. АЧХ усилителя на нижних частотах определяется разделительными конденсаторами и сопротивлениями нагрузки каждого каскада в отдельности.

Заданный коэффициент частотных искажений

Построение АЧХ на верхних и нижних частотах:

Приложение 2.

Поз.

Обозначе-

ние

Наименование

Кол

Прим.

Микросхемы

К548УН1

1

LM1036N

1

TDA2050

2

Конденсаторы

К10-52–  10 пФ10%

3

К10-52–  100 пФ10%

1

К10-47 –   10 мкФ10%

6

К50-6 – 2.2 мкФ20%

5

К10-47 – 0.39 мкФ10%

2

К10-47 – 0.47 мкФ10%

3

К50-6 – 100 мкФ20%

4

К50-6 – 2,2 мкФ20%

2

К50-6 – 22 мкФ20%

2

К50-6 – 1000 мкФ20%

4

К50-6 – 4700 мкФ20%

1

Резисторы

МЛТ-1 – 6,2 кОм2%

2

МЛТ-0,125 – 270 Ом2%

2

МЛТ-0,125  470 Ом±2%

1

СП3-0.05 – 47 кОм±20%

4

МЛТ-0,125 – 47 кОм5%

6

МЛТ-1 – 2.2 кОм2%

2

МЛТ-1 – 1,8 Ом2%

2

МЛТ-1 – 22 кОм2%

8

МЛТ-1 – 680 Ом2%

2

ЦТРК 070018.008

Изм.

Лист

№   документа

Подп.

Дата

Перечень элементов

Лит.

Л

Л

Разработал

Иванов

1

1

Проверила

Шибаева

Р – 57

Заключение

Данная работа выполнена в соответствии с требованиями, которые были предъявлены в техническом задании. Выбор микросхем был произведен в бюджетной линейке, что может неплохо удовлетворять соотношению цена - качество звучания. Примерная оценка купленный лично мной набора темброблок +оконечный усилитель + элементы для них, примерно, равно 250 рублей, что я считаю вполне приемлемым, особенно ценя приобретенный опыт. Итого получаем полноценный двухканальный усилитель, особенно радующий слух при мощности до 20 Ватт на канал.

Список используемой литературы.

1. Гусев В.Г. , Гусев Ю.М. Электроника: Учебное пособие для приборостроительных специальных вузов. 2-е издание, переработанное и дополненное. М.: Высшая школа, 1991. 662с

2. Резисторы: Справочник / Под редакцией Четверткова И.И. Терехова В.М. М.: Радио и Связь, 1987. 352с.

3. Остапенко Г.С. Усилительные устройства. - М.: "Радио и связь" 1989 г

4. Интегральные микросхемы: Справочник / Под редакцией Тарабрина Б.В. М.: Радио и Связь, 1984. 528с.

5. Турута Е.Ф. УМНЧ- ИМ справочник.  – ДМК. Москва 2005 г.

        6. ресурсы интернета (радиотехнические сайты, справочники)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25239. Життєвий світ і система 32 KB
  Габермас досліджує шлях уречевлення комунікації визначаючи його як роз'єднання системи і життєвого світу. Концепція життєвого світу дістає своє емпіричне втілення за Габермасом в архаїчних суспільствах де структури нормативної інтеграції опосередковані мовленнєвою комунікацією водночас становлять системні структури. Тому архаїчне родове суспільство Габермас розглядає як втілення єдності системи й життєвого світу. Однак ця система зберігає своє відношення хоча й перетворене до життєвого світу.
25240. Життєвий світ та система 22 KB
  Поняття життєвого світу повязане з горизонтом. Розрізняють внутрішній та зовнішній горизонти. Внутрішній горизонт це сукупність припущень якими ми керуємося в сприйнятті та розумінні речей. Зовнішній горизонт це сукупність речей через яку ми сприймаємо річ.
25241. Філософія “критичного раціоналізму” К.Поп пера 25.5 KB
  логічна теорія наукового методу є теорією дедуктивного методу перевірки згідно з якою гіпотезу можна перевірити тільки емпірично і тільки після того як вона була висунута. Процедура перевірки передбачає що з даної теорії за допомогою інших раніше прийнятих положень виводяться деякі одиничні положення прогнози з них вибираються ті положення які не виводяться з попередньо прийнятої теорії і шляхом порівняння їх з результатами практичних застосувань і експериментів виноситься рішення стосовно них. При цьому позитивне рішення може...
25242. Основні концепції історико-філософського процесу 29.5 KB
  Основні концепції історикофілософського процесу. Можна виділити 3 історикофілософські парадигми: негативістську класичнугегелівську та пост класичну. Він будує свою систему як свбоме усвідомлення всього попереднього історикофілософського досвіду. Стрижнем історикофілософського наслідування її внутрішнім механізмом є діалектичне заперечення яке одержує значення найважливішого методологічного принципу аналізу поступального руху філософського знання наступна філософська система не просто відкидає попередню а діалектично заперечує її...
25243. Співвідношення понять метафізики та діалектики 28 KB
  Співвідношення понять метафізики та діалектики. Предмет метафізики надемпіричний. Кантівська критика метафізики: стара мф це наука про надчуттєви принципи буття нова умоглядна картина світу. Помилка старої метафізики некритичне розповсюдження діяльності розсудку за межі можливого досвіду.
25244. Сучасна лінгвістична філософія 33 KB
  Ніцше: оманливість мови та критика незмінності і однаковості подвійного субєкта. Платон Кратил: Проблема називання обєктів позначає початок витоків людської мови. Задля опису функціонування мови Сосюр розрізнив поняття мови загальної системи правил і мовлення конкретного застосування мови. Хомський: пристосовує картезіанську метафізику до структури мови.
25246. Поняття трансцендентальної єдності аперцепції у Канта 25.5 KB
  Звязок багатоманітного не міститься в чистій формі чуттєвого споглядання це дія виключно розсуду. вищий принцип всякого застосування розсуду і обєктивна умова всякого пізнання це те завдяки чому все дане в спогляданні багатоманітне обєднується в понятті про обєкт.Ап застосування категорій розсуду до чуттєвого споглядання призводить до конструювання для люд. другий вид синтезу чуттєвого матеріалу поруч з категоріями який є властивим розсуду.
25247. Поняття трансцендентальної єдності апперцепцій у філософії Канта 21.5 KB
  є трансцендентальна єдність самосвідомості тобто така що передує досвіду і утв можливість апріорногодо досвідного пізнання. Кант поєднує в нову структуру суть якої коли б свідомість була не єдиною а мозаїчною то окремі властивості обєкта потрапляли б у різні її незалежні частини і синтез їх став би неможливим а саме в ньому і полягає пізнання. Синтетична єдність свідомості є обєктивною умовою будьякого пізнання.