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

14 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

33047. Финансовый контроль: понятие, цели, субъектный состав, формы, методы 38.5 KB
  Финансовый контроль: понятие цели субъектный состав формы методы. Финансовый контроль как и планирование является важнейшим показателем управления финансами. Государственный финансовый контроль вневедомственный ведомственный 2. Негосударственный финансовый контроль.
33048. Государственный финансовый контроль: Понятие, принципы, органы управления 40 KB
  Государственный финансовый контроль это установленная законодательством деятельность органов государственной власти и управления всех уровней по выявлению предупреждению и пресечению: ошибок и злоупотреблений в управлении государственными денежными и иными материальными ресурсами капиталами а также используемыми в хозяйственной деятельности и отчуждаемыми нематериальными объектами государственной собственности влекущих прямой или косвенный финансовый и или материальный ущерб государству; несоблюдения финансовохозяйственного в том...
33049. Государственные финансы: понятие, структура (федеральные финансы, финансы субъектов федерации) 28.5 KB
  Государственные финансы: понятие структура федеральные финансы финансы субъектов федерации. Государственные финансы являются составной частью общей финансовой систем и являются инструментом мобилизации средств всех секторов экономики для проведения государственной внутренней и внешней политики. Государственные финансы представляют собой единый комплекс финансовых операций органов государственного управления с помощью которого аккумулируются денежные средства и осуществляются денежные расходы. Государственные финансы это система денежных...
33050. Політична свідомість, правова та моральна свідомість 13.02 KB
  Це політична свідомість правова моральна релігійна естетична наукова свідомість тощо. Політична свідомість відображає суспільне буття найбільш безпосереднім і глибоким способом. Політична свідомість включає в себе ідеологічну і психологічну сторони. Важливу роль у регулюванні відносин між людьми відіграє правосвідомість.
33051. Характеристика свідомості 12.55 KB
  Активність свідомості проявляється в тому що людина відображає зовнішній світ цілеспрямовано вибірково. Дійсність відтворюється в свідомості людини не в дзеркальномертвому а в творчо перетвореному вигляді. Отже під активністю свідомості мається на увазі її вибірковість і цілеспрямованість яка виявляється у формуванні нових ідей в актах продуктивного уявлення в управлінні практичною діяльністю. Творчий характер свідомості в практичній діяльності людини виявляється в тому що поперше завдяки свідомості людина пізнає закони об'єктивної...
33052. Принципи діалектичного осмислення буття 14.4 KB
  Принцип об´єктивностіпоходить з атрибутивності відображення і вторинності свідомості як вищої форми відображення. Принцип об´єктивності доповнюється іншими принципами що забезпечують адекватність відображення. Цей принцип спрямовує мислення на перехід від явищ до їх сутності до пізнання закономірностей а також необхідних суттєвих зв´язків предмета що розглядається з оточуючими його предметами і процесами. Принцип історизмупотребує поперше якісної абосутнісної ретроспективизнання сутності; подругепередумовного розглядурозгляду...
33053. Закон єдності і боротьби протилежностей 15.08 KB
  Маючи обєктивний зміст закони діалектики виконують гносеологічну функцію: виступають ступенями проникнення в сутність розвитку його відтворення в обєктивній конкретній всезагальності від відображення розвитку як якісної зміни взагалі до розкриття суперечливої сутності цього процесу як єдності змін і збереження та як суперечності що розвязуються у формі поступального сходження від нижчого до вищого. Закон єдності і боротьби протилежностей один з основних законів діалектики який визнаєвнутрішнє джерело руху і розвитку в природі...
33054. Світоглядне і методологічне значення категорій 14.43 KB
  Він розглядав категорії як апріорні форми розсуду за допомогою яких розсудок упорядковує пізнавальний матеріал одержуваний за допомогою відчуттів. Кант оголосив категорії суб'єктивними формами розумової діяльності що притаманні свідомості до досвіду апріорі. Вчення про категорії найбільш розвинуте у філософії Гегеля в якого Наука логіки виступає як діалектична система філософських категорій. Заслуга Гегеля полягає саме у створенні діалектичної логіки де всі категорії взаємопов'язані переходять одна в одну і всі разом відтворюють...