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

13 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

3003. Повышение эффективности использования гусеничных сельско-хозяйственных тракторов тягового класса 3 путем их последова-тельного сочленения 231 KB
  Работа выполнена на кафедре Тракторы и автомобили Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Челябинский государственный агроинженерный университет. Научные руководители: доктор т...
3004. Азбука выживания в экстремальных ситуациях 89 KB
  Выбрав для своего  реферата эту тему, я ставила  перед собой цель создать, прежде всего, для себя, нечто, вроде самоучителя, справочника, настольного пособия для жизни в современном российском обществе. Очень часто в сложных и порой самых ...
3005. Общественный продукт. ВНП, способы его измерения. Система национальных счетов 84 KB
  Общественный продукт Совокупность различных видов производств в их взаимосвязи и взаимозависимости образуют национальную экономику. Результатом ее функционирования является совокупный продукт для измерения, которого используется система национ...
3006. Двигатели трехфазные асинхронные напряжением свыше 1000 В для механизмов собственных нужд тепловых электростанций 84 KB
  Настоящий стандарт распространяется на двигатели трехфазные асинхронные (далее — двигатели) с короткозамкнутым ротором, мощностью 200 кВт и более, напряжением 1000 В и выше, частотой 50 и 60 Гц, односкоростные и двухскоростные, предназначенные...
3007. Основы объектно-ориентированного проектирования 238.5 KB
  Цель курса – освоение принципов объектно-ориентированного проектирования и методов объектно-ориентированного программирования с использованием языка С++. Если на компьютере установлена ОС Windows – в курсе рассматриваются примеры п...
3008. Суть и процесс реформ Бальцеровича в Польше 114.5 KB
  Как делаются реформы После краха коммунизма перед экономистами большинства стран бывшего Советского Союза встали устрашающе трудные задачи. Им пришлось отказаться от единой системы цен - искаженных цен - которая господствовала при коммунизме, перейдя...
3009. Коммерческая тайна банков 101 KB
  Вопросы правового регулирования общественных отношений по поводу использования и распространения информации в целом и отдельных ее видов в частности в последнее время занимают одно из значительных мест в юридической литературе. Среди них, несомнен...
3010. Моделирование электропотенциального поля в проводящей среде 42.59 KB
  Используя экспериментальные данные, полученные при моделировании электропотенциального поля в проводящей среде, найти пересечения эквипотенциальных поверхностей Ui, соответствующих значениям U1 = 1,500 B, U2 = 0,160 B и U3 = 0.104 В, с осями х, у и ...
3011. Изучение типов потребителей по психографическому признаку 181.5 KB
  Любой рынок с точки зрения маркетинга состоит из покупателей, которые отличаются друг от друга по своим вкусам, желаниям, потребностям и, главное, приобретают товары исходя из разных мотиваций. Поэтому предприниматель должен понимать, что п...