43260

Проектирование усилительного устройства

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Курсовая работа содержит 12 листов текста 2 чертежа 3 источника литературы Содержание Предварительный расчет Структурная схема усилителя Расчет элементов схемы Расчет усилителя мощности Описание схемы электрической принципиальной Выбор схемы блока питания Список используемой литературы Введение Основной задачей курсового проекта является разработка схемы электрической принципиальной усилительного устройства по заданным параметрам а так же освоение практических навыков в области проектирования для более...

Русский

2013-11-04

205 KB

12 чел.

Министерство образования Российской Федерации

Сибирский государственный технологический университет

Факультет Автоматизации и информационных технологий

Кафедра электротехники

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

Пояснительная записка

(СТ.000000.140.ПЗ)

Руководитель:

_____________ Меньшиков В.В.

(подпись)

_____________________________

(оценка, дата)

Выполнил студент гр. 23-2

_____________ Бушкова В.Н.

(подпись)

_________________

(дата)


Министерство образования Российской Федерации

Сибирский государственный технологический университет

Факультет Автоматизации и информационных технологий

Учебная дисциплина: Основы электротехники и электроники

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу

Тема: «Проектирование усилительного устройства»

Студент: Бушкова В.Н. гр. 23-2

Дата выдачи: __________2004 г.

Срок выполнения: ______2004 г..

Руководитель: Меньшиков В.В.


Исходные данные:

№ Варианта 7

Eг, В 0,4

Rг, МОм 100

Rн, Ом 4

Pн, Вт 2,5

Тип фильтра ППФ

Тип аппроксимации фильтра Баттерворта

Порядок фильтра 2

fн, Гц 100

fв, Гц 900

Руководитель: __________________

(подпись)

Задание принял к исполнению:

_______________________________

(подпись)


Реферат

В данной курсовой работе представлена разработка, и расчет усилительной части электронного устройства. С целью закрепления теоретических знаний по ряду разделов курса электротехники, полученных во время предыдущего обучения. Курсовая работа содержит 12 листов текста, 2 чертежа, 3 источника литературы


Содержание

[1]
1 Предварительный расчет

[2] 2 Структурная схема усилителя

[3] 3 Расчет элементов схемы

[3.1] 3.1 расчет элементов активного фильтра

[3.2] 3.2 Расчет усилителя мощности

[4] 4 Описание схемы электрической принципиальной

[4.1] 4.1. входной каскад

[4.2] 4.2. активный фильтр

[4.3] 4.3. усилитель мощности

[5] 5. Выбор схемы блока питания

[5.1] 5.1. выбор диодных мостов

[5.2] 5.2. выбор стабилизаторов

[5.3] 5.3. выбор трансформатора

[6]
Приложение

[7] 6. Список используемой литературы


Введение

Основной задачей курсового проекта является разработка схемы электрической принципиальной усилительного устройства по заданным параметрам, а так же освоение практических навыков в области проектирования, для более близкого знакомства со всеми этапами разработки электрической схемы.


1 Предварительный расчет

Рассчитываем коэффициент усиления по напряжению

 

Промежуточных каскадов усиления не требуется т.к. необходимую мощность можно обеспечить одним оконечным каскадом.

2 Структурная схема усилителя

Представим структурную схему проектируемого усилителя (Рисунок 1)

3 Расчет элементов схемы

3.1 расчет элементов активного фильтра

Коэффициент передачи фильтра принимаем =1

средняя частота диапазона

 

относительная полоса пропускания

 

коэффициенты аппроксимации для фильтра Баттерворта 2-го порядка

 

Составляем уравнение:

найдем параметр

Вычислим добротность фильтра

 

Частота среза определяется как

 ,

резонансная частота

 

Рассчитаем номиналы элементов ППФ

, , , ,

, , ,

Выбираем быстродействующий операционный усилитель, так чтобы f1, была больше чем Ku50Q2

 

Для К140УД10

,

выбираем быстродействующий операционный усилитель К140УД10.

3.2 Расчет усилителя мощности

Определяем с небольшим запасом мощность, которую должны обеспечить выходные транзисторы

 

Находим амплитуду напряжения на нагрузке и амплитуду тока нагрузки

 

Задаемся начальным значением тока коллектора

 

Определяем величины сопротивлений резисторов

 

Вычисляем необходимое напряжение питания усилителя

, выбираем стандартное напряжение

Выбираем входные транзисторы по следующим параметрам

 

Марки транзисторов

КТ814Б

КТ815Б

IК.max , А

1,5

1,5

UКЭ.max , В

40

40

PК.max , Вт

10

10

H21Э

4070

4070

Определяем ток базы выходных транзисторов

 

Рассчитываем параметры базового делителя

,

где Uбэ0 – величина напряжения при Iб0=0,6 мА

 

Выбираем тип диодов VD1 и VD2 по следующим параметрам:

 

Выбираем диод: 2Д104А

Рассчитываем сопротивления делителя

 

При

 

4 Описание схемы электрической принципиальной

4.1. входной каскад

Входной каскад предназначен для согласования источника сигнала с усилительным устройством и собственно никакого влияния на сигнал не оказывает. Входной сигнал, поступая на этот каскад, полностью передаётся на фильтр верхних частот.

4.2. активный фильтр

Пропускающий полосовой фильтр, пропускает все сигналы с частотами от fн до fв, здесь fв-fн – полоса пропускания фильтра. Полосовой фильтр с многопетлевой обратной связью – это инвертирующий фильтр, который позволяет получить значения Q вплоть до 20. Недостаток схемы в том, что коэффициент передачи и добротность должны удовлетворять условию |Ku|<2Q2

4.3. усилитель мощности

Выходной каскад усилителя собран на операционном усилителе DA3, выход которого нагружен оконечным усилителем мощности собранным по схеме с общим коллектором.

Сигнал поступает на вход операционного усилителя и усиливается им до необходимой мощности для выходных транзисторов VT1, VT2, после чего усиливается этими транзисторами и затем проходит на нагрузку.

5. Выбор схемы блока питания

Для питания схемы усилителя используется два источника питания собранных на одном трансформаторе. Первый для питания микросхем операционных усилителей, а второй для питания выходного каскада. Это необходимо для исключения влияния выходного каскада на остальную часть усилителя, что бы ни происходило самовозбуждение.

5.1. выбор диодных мостов

Для питания схем операционных усилителей выбираем сдвоенный диодный мост КЦ402Ж с IПР.max= 600 мА т.к. потребляемый ток этими каскадами равен 16мА.

Для питания схемы выходного каскада выбираем диодный мост КЦ402А с IПР.max=1 А т.к. потребляемый ток этим каскадом равен 300мА.

5.2. выбор стабилизаторов

Для стабилизации напряжений схемы усилителя выбираем стандартную микросхему КР142ЕН8Б с напряжением стабилизации 12 В.

5.3. выбор трансформатора

Выбираем трансформатор с необходимым напряжением вторичных обмоток (15 В) для стабилизаторов.


Приложение

Зона

Обозначение

Наименование

Кол.

Примечание

Конденсаторы

C1

К50 – 10,0 М47

1

C2

К10 – 200 М47

1

C3

К10 – 5,1н М47

1

C4

К10 – 15н М47

1

C5, С6

К10 – 33н М47

2

С7

К50 – 2200 М47

1

C8

К10 – 15н М47

1

C9

К10 – 6 М47

1

C10

К50 – 68 М47

1

С11…C14

К50 – 2000,0 16В М47

4

C15,C16

К50 – 1,0 М47

2

Микросхемы

DA1

К153УД1

1

DA2

К140УД10

1

DA3

К157УД1

1

DA4

КР142ЕН8Б

1

DA5

1

Резисторы

R1

C2-6 1,5 кОм 10 %

1

R2

C2-6 470 кОм 10 %

1

R3

C2-6 100 кОм 10 %

1

R4

C2-6 100 кОм 10 %

1

R5

C2-6 82 Ом 10 %

1

R6

C2-6 220 кОм 10 %

1

R7

C2-6 27 кОм 10 %

1

R8

C2-6 27 Ом 10 %

1

R9

C2-6 0,4 кОм 10 %

1

R10

C2-6 0,38 МОм 10 %

1

R11

C2-6 3,3 Ом 10 %

1

R12

C2-6 30 Ом 10 %

1

R13...R14

C2-6 0,4 кОм  10 %

2

R15...R16

C2-6 3,6 кОм  10 %

2

R17

C2-6 4 Ом 10 %

1

Диоды

VD1, VD 2

2Д104А

1

VD3…VD6

КЦ402А

1

VD7…VD10

КЦ402Ж

1

Транзисторы

VT1

КТ815Б

1

VT2

КТ814Б

1

6. Список используемой литературы

1. В. Г. Герасимов. Основы промышленной электроники. – М.: Высшая школа, 1986.

2. М.С. Лурье. Промышленная электроника: Методические указания к выполнению курсовой работы. - Красноярск: КГТА, 1995.

3. М.С. Лурье. Промышленная электроника: Аналоговые устройства промышленной электроники. - Красноярск  КГТА, 1996.

RН

о


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

77274. Средний мозг, его развитие, внешнее и внутреннее строение (отделы, ядра, тракты, полость) 120.39 KB
  Внутреннее строение: Серое вещество: substnti nigr чёрное вещество Земмеринга разграничивает bsis pedunculi cerebri вентральнее и tegmentum mesencephli дорсальнее содержит серое и белое вещество ножек мозга nucleus ruber на нём заканчиваются tr. striorubrlis nucleus interpedunculris межножковое непарное на нём заканчивается tr. hbenulointerpedunculris – поводковомежножковый путь предположительно одно из звеньев эфферентного вегетативного пути substnti grise centrlis: nucl. trigemini V ядра III nucl.
77275. Промежуточный мозг, его развитие, классификация, отделы и полость. Стенки полости 445.42 KB
  Таламический мозг: Thlmus Epithlmus Metthlmus Внешнее строение таламуса – зрительного бугра: tuberculum nterius pulvinr задний конец подушка stri terminlis – терминальная полоска разделяет thlmus зрительный бугор – и хвостатое ядро nucleus cudtus stri medullris мозговая полоска проходит на границе верхней и медиальной поверхностей зрительного бугра sulcus hypothlmicus sulcus limitns пограничная борозда – граница между отделами промежуточного мозга dhesio interthlmic соединяет зрительные бугры tel choroide – сосудистая...
77276. САМОКАЛИБРУЮЩАЯСЯ МАСШТАБИРУЕМАЯ СИСТЕМА ВВОДА ТРЁХМЕРНЫХ ЖЕСТОВ 62.5 KB
  Традиционные методы калибровки оптических камер требуют больших усилий со стороны пользователей и больших вычислительных ресурсов. Описываемый метод может работать в системах включающих в себя различные типы камер. Ключевые слова: калибровка оптические камеры алгоритм SCLBLE SELFCLIBRTING 3DGESTURE INPUT SYSTEM . Поэтому нами была разработана собственная технология основанная на единственной вебкамере и обыкновенном фонарике который пользователь держит в руке.
77277. Веб-ориентированная среда поддержки удаленного рендеринга и онлайн-визуализации 28.5 KB
  Классический подход к высокопроизводительным вычислениям подразумевает пакетное исполнение параллельных программ. При этом в определенных случаях практически ценным оказывается наблюдение за состоянием считающейся задачи и возможность управления ей. В простейшем варианте это может быть вывод в лог-файл по ходу счета значений переменных программы. Более сложные случаи требуют наличия специальной системы онлайн-визуализации для наблюдения и управления задачей.
77278. Задачи визуализации программного обеспечения параллельных и распределенных вычислений 4.55 MB
  Также рассматриваются проблема формализации и или верификации визуализации в том числе в рамках теории принятия решений. Приводятся примеры визуализации используемой в процессе разработки системного программного обеспечения нижнего уровня для современных процессоров с параллельной архитектурой. Использование визуализации в области параллельных вычислений началось примерно в это же время.
77279. TAG CLOUD FOR THE INFORMATION DATA FILTRATION 27.5 KB
  The ppliction of the theory of rough sets is considered to solve the problems of visuliztion nd processing of dt. The theory of rough sets cn be considered to be one of the wys of developing the Freges ide of uncertinty. In this pproch uncertinty is defined through the boundry of set. If our knowledge is not enough for strict definition of set then its boundry is not null otherwise the set is stndrd.
77280. THREAD EFFICENCY ON SHARED MEMORY SYSTEMS 22.5 KB
  Bkhterev IMM UrB RS It is trdition to think tht computtion decomposition into tsks executed in prllel on the shred memory systems is more effective with threds but not with processes. Usully this point of view grounds on tht the switching cpu execution context between processes is more expensive thn the switching between threds. If it is specified then it is execution context ssocited wit TLB Trnsltion Lookside Buffer which should be reset nd filled with new vlues when the processor is being switched between execution of different...
77281. To Reality of Automation Debugging of Programs with Large Executing Time 23 KB
  Shrf Yekterinburg Debugging is process of locliztion nd correction of progrm errors. Modern debuggers supporting monitoring during progrm execution help in locliztion of errors. But lmost ll of monitoring control nd the dt nlysis re entrusted to progrmmers.
77282. Удалённая визуализация для инженерных вычислений 14 KB
  В отличие от этапа расчёта стадии предварительной обработки данных и последующий за расчётом анализ требуют интерактивного взаимодействия с оператором. Возникает задача передачи исходных данных от компьютера пользователя к вычислительным ресурсам и задача передачи результатов расчётов обратно. Последняя задача выглядит особенно ресурсоёмкой в связи с тем что время затрачиваемое на передачу может оказаться весьма продолжительным в связи с большим объемом передаваемых данных. Кроме того в связи с современным спросом на услуги вычисления...