Проектирование усилителя низкой частоты активной акустической системы
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
? на 2-й вход усилителя, до уровня сигнала 2 В на первом входе усилителя. Это позволит согласовать 2-й вход с промежуточным усилителем и использовать для обоих входов один промежуточный усилитель. Схема предварительного усилителя основана на операционном усилителе и приведена на рис. 4.1. В качестве ОУ выбрана микросхема К157УД2. Это двухканальный ОУ универсального назначения, обладающий низким уровнем собственных шумов. ОУимеет защиту от коротких замыканий на выходе.
Электрические параметры микросхемы К157УД2
Рабочее напряжение питания …………………….....………2х(3…18) В
Номинальное напряжение питания …………..........………………2х15 В
Минимальный коэффициент усиления…………..………………….50000
Потребляемый ток…………………………………..………..……...7 мА
Напряжение смещения нуля……………………………………...10 мВ
Температурный коэф-т напряжения смещения нуля……...50 мкВ/ С
Входной ток ………….……..…………………...………………….0,5 мА
Допустимое значение синфазного входного напряжения……….…..18 В
Входное сопротивление..………………….……….……..………500 кОм
Выходное сопротивление..………………………….……..………300 Ом
Частота единичного усиления (граничная частота усиления)……1 МГц
Скорость увеличения выходного напряжения..………….……0,5 В/мкс
Коэффициент гармоник..……………………………………………...…3%
а) б)
Рис. 4.1. Типовые зависимости для микросхемы К157УД2: а)зависимость коэф-та усиления от частоты усиливаемого сигнала; б)зависимость максимальной амплитуды выходного напряжения от частоты усиливаемого сигнала
Рис. 4.2 Типовая схема включения микросхемы К157УД2
Рис. 4.3 Внешний вид К157УД2 (корпус 201.14-1)
Рис. 4.4 Принципиальная электрическая схема предварительного усилителя
Расчёт и выбор резисторов предварительного усилителя:
R3: С1-4 1 вт, 5%, 470 КОм
Расчёт и выбор конденсаторов предварительного усилителя:
- спад АЧХ усилителя
- спад АЧХ БОУ
- спад АЧХ предварительного усилителя
- коэффициент частных искажений вносимых предварительным усилителем, где n число конденсаторов.
1: К10-17А Н50 0.047мкФ; C2: К10-17А Н90 0.33мкФ
Расчёт основных параметров предварительного усилителя:
- коэф-т передачи цепи ОС
- верхняя граничная частота
- коэф-т гармоник предварительного усилителя
С1-4 1 вт, 5%, 1.2 ом
4.Составление технического задания на промежуточный усилитель
Любой усилитель звуковых частот должен иметь, по крайней мере, один регулятор - регулятор громкости (уровня). Регулирование громкости обычно осуществляют в промежуточных каскадах. Это объясняется тем, что регулировка уровня во входных каскадах может уменьшить отношение сигнал-шум, а регулировка уровня в более поздних каскадах может привести к перегрузке предварительного и промежуточного усилителей и к увеличению, тем самым, нелинейных искажений.
Первый каскад промежуточного усилителя необходим для получения достаточно высокого входного и низкого выходного сопротивлений. Высокое входное сопротивление создает благоприятные условия работы каскада предварительного усилителя. Низкое выходное сопротивление обеспечивает расширение диапазона регулировки громкости (уровня). Второй блок представляет собой регулятор уровня. Следующий за регулятором уровня каскад выполняет функции развязывающего, т.е. обеспечивает отсутствие зависимости параметров регуляторов тембра от положения регуляторов уровня. На выходе промежуточного усилителя расположены один или несколько каскадов, обеспечивающих усиление сигнала по напряжению до уровня, необходимого для нормальной работы оконечного усилителя.
Найдем Kг промежуточного усилителя:
Найдем коэффициент усиления промежуточного усилителя:
5.Конструктивный расчет радиатора блока оконечного усиления
Определяющим параметром при выборе радиатора является температура коллекторного перехода транзисторов БОУ. Для каждого транзистора существует определенная температура коллекторного перехода, превышение которой приводит к выходу его из строя. Это так называемая максимально допустимая температура коллекторного перехода, приводимая в справочниках .
Высокая надежность БОУ может быть реализована только при выполнении условия:
,
где - максимальное расчетное значение температуры коллекторного перехода I i-го транзистора. Недостаточное внимание к вопросам теплового режима транзисторов БОУ может свести на нет всю работу по схемотехническому расчету БОУ.
Расчет тепловых параметров и тепловых режимов транзисторов средней и большой мощности при стационарных режимах с достаточной для инженерных расчетов степенью точности производится по тепловым схемам замещения. Тепловая схема замещения представляет собой эквивалентную схему рассеяния тепла в системе коллекторный переход транзистора - радиатор-окружающая среда. В этой схеме разности температур выполняют роль разностей потенциалов, тепловой поток выполняет роль электрического тока (сила тока определяется величиной мощности, рассеиваемой транзистором БОУ), а тепловые сопротивления - роль сосредоточенных электрических сопротивлений.
Тепловое сопротивление показывает, на ск