Сквозное проектирование усилителя звуковой частоты
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ходной цепи усилителя, а также для изоляции цепи источника сигналов от постоянных напряжений и токов, действующих в цепях усилителя. Цепь общей отрицательной обратной связи (ООС), выполняет функции снижения искажений и шумов, стабилизации усиления, а также стабилизации исходных режимов работы транзисторов. Цепи ООС могут быть разделены по переменному и постоянному току, охватывать или не охватывать выходное устройство, все или часть ПРК. С помощью устройства регулировки (УР) выполняется ручная или автоматическая регулировка усиления и тембра. Устройство безинерционной защиты (УБЗ) предотвращает перегрузки усилителя по выходу. Устройство инерционной защиты (УИЗ) предохраняет усилитель от перевозбуждения по входу и перегрузки по выходу. Цепь управления (ЦУ) вырабатывает управляющие сигналы для работы УИЗ. Устройство электропитания (УЭП) и фильтры в цепях питания каскадов (ФП) обеспечивают необходимое качество питающих напряжений.
звуковой усилитель автоматизированный моделирование
Рис. 2.3 Общая структурная схема УЗЧ
ИС - источник сигналов,
ВУ - входное устройство,
УИЗ - устройство инерционной защиты,
УР - устройство регулировки,
ПРК - каскады предварительного усиления,
ПОК - предоконечный каскад,
ОК - оконечный усилительный каскад,
ВыУ - выходное устройство,
Н - нагрузка усилителя,
ООС - цепь общей отрицательной обратной связи,
УБЗ - устройство безинерционной защиты,
ЦУ - цепь управления УИЗ,
УЭП - устройство электропитания,
ФП - фильтры в цепях питания каскадов.
При использовании для построения ПОК и ОК операционного усилителя мощности (УМ) эти каскады объединяются в единый каскад - УМ
При выполнении курсовой работы усилительные каскады разрабатываются на ОУ.
2.3 Принципиальная схема УЗЧ
Выполняя курсовую работу создаём УЗЧ, состоящий из следующих блоков: ОК, ПОК, ПРК. Поэтому далее приведены принципиальные схемы этих каскадов.
Для создания УМ применяется ОУ OPA544/BB, типовая схема включения которого приведена на Рис. 2.4 а. Для создания ПРК применяется ОУ uA741, типовая схема включения которого приведена на Рис. 2.4 б.
Перечень элементов принципиальной электрической схемы приводится в таблице 2.
Таблица 2
Позиционное обозначениеНаименованиеКоличествоОперационные усилителиDA1ОУ OPA544/BB1DA2ОУ uA7411ДиодыVD1 - VD2Диод 1N40072КонденсаторС1Конденсатор 1 мкФ1C2Конденсатор 22 мкФ1C3 - С4Конденсатор 0,01 мкФ2С5Конденсатор 0,22 мкФ1C1Конденсатор 100 мкФ 6 В1С2Конденсатор 0,1 мкФ1РезисторR1, R3Резистор 22 кОм2R2Резистор 680 Ом1R4, RНРезистор 1 Ом2R1Резистор 10 кОм1R2, R3Резистор 51 кОм2R4Резистор 4 Ом1
Рис. 2.4 а. Схема усилителя мощности низкой частоты на ОУ
DA1 - OPA544; VD1, VD2 - 1N4007; R1, R3 - 22 кОм; R2 - 680 Ом;
R4-1 Ом; RН - 4Ом;C1 - 1 мкФ; C2 - 22 мкФ; C3,C4 - 0,01 мкФ; C5 -
,22 мкФ
Рис.2.4 б. Каскад предварительного усиления на ОУ
DA1- uA741; R1 - 10 кОм; R2, R3 - 51 кОм; C1 - 100 мкФ 6 В; C2 -
,1 мкФ
Рис.2.4 в. Принципиальная схема усилителя звуковой частоты (УЗЧ).
3. Описание применяемых автоматизированных систем проектирования УЗЧ
3.1 Micro-Cap 7
Для проектирования УЗЧ используем программу Micro-Cap 7.
Система Micro-Cap 7 состоит из двух программ:
-Micro-Cap 7 - основная программа;
-MODEL - программа расчета параметров математических моделей компонентов по паспортным данным. В данной курсовой работе эта программа не используется.
MCAP.DAT - файл конфигурации программы MC7 (создается автоматически после первого запуска программы, в частности, в нем указываются полные имена подкаталогов, аналогичных подкаталогам \DATA и \LIBRARY).
В процессе работы с программой MC7 используется манипулятор мышь и клавиатура. На клавиатуре используются функциональные клавиши, комбинации клавиш и горячие клавиши. В системе MC7 используется многооконный интерфейс с ниспадающими и разворачивающимися меню, который уже стал стандартным.
При анализе цифровых схем программа сама проверяет правильность составления схемы.
При отсутствии ошибок в схеме составляет ее топологическое описание, выполняет подготовку к численному расчету переходных процессов и открывает окно задания параметров моделирования. Результаты моделирования могут быть выведены в численном или графическом виде. После выполнения моделирования на экран выводятся графики функций.
3.2 PSpice
Пакет программ PSpice состоит из моделирующей программы PSPICE1.EXE, графического постпроцессора (оiиллоскопа) PROBE.EXE, редактора входных сигналов STMED.EXE и программы идентификации (определения) spice-параметров полупроводниковых компонентов по справочным и (или) экспериментальным данным PARTS.EXE.
Моделирующая программа PSPICE1.EXE позволяет моделировать электронные схемы, в состав которых могут входить следующие аналоговые электрорадиоэлементы: резисторы (R), конденсаторы (C), индуктивности (L), независимые источники напряжения (V) и тока (I), диоды (D), биполярные транзисторы (Q), МОП - транзисторы (M), полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом (J), взаимосвязанные индуктивности и трансформаторы (K).
Примечание: в скобках даны буквенные обозначения этих элементов на входном языке программы PSpice.
Моделирование производится на электрическом уровне: рассчитываются все токи и напряжения электрической цепи.
PSpice позволяет проводить следующие основные виды анализа (выделенным шрифтом указаны соответствующи