Конструкторское проектирование усилителя мощности звуковой частоты
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
НЧ кабель для подключения нагрузки должен иметь штекер типа тюльпан с одной стороны, и параллельно соединенным штекером типа тюльпан, и клеммами для механического разъемного монтажа.
Рабочее положение устройства может быть только горизонтальным.
Основание корпуса изделия желательно выполнить из прочной пластмассы, кожух корпуса необходимо выполнить из листовой стали. Использование пластмассы в качестве основания освобождает от применения изоляции печатной платы с ЭРЭ от корпуса в случае его изготовления из метала, Изготовление кожуха корпуса из листовой стали позволяет увеличить жесткость конструкции, и уменьшить толщину стенок корпуса, что в принципе увеличивает внутренний объем корпуса.
Цвет основания корпуса и кожуха однотонный - черный.
Количество и содержание надписей определяются из анализа электрической схемы.
1.3Анализ электрических требований
ТЗ оговаривает следующие электрические требования:
эффективный диапазон частот, ограниченный усилением 10-40000 Гц.
чувствительность 250 мВ.
максимальное входное напряжение 0,7 В.
Анализируя эффективный диапазон частот, ограниченный усилением можно сделать вывод, что устройство низкочастотное, из этого следует, что нет необходимости применять специальных материалов, для основания печатных плат, и специального покрытия печатных проводников.
Максимальное значение входного напряжения 700 мВ является довольно большим. Поэтому для соединения входного разъема с источником сигнала можно применить трехжильный стерео кабель типа 3,5 мм 2RCA.
1.4Анализ схем электрических
Анализ схем электрических проводиться для выявления функциональных узлов (анализ функциональной и принципиальной схем), для определения требований к ЭРЭ и формирования требований к электрическому монтажу.
1.5Анализ функциональной схемы
Функциональная схема разрабатываемого стереоусилителя представлена на рис. 1.
Рисунок 1 - Функциональная схема стереоусилитеая УМ55-101С.
В каждом канале стереоусилителя есть предусилитель (ПУ ПК, ПУ ЛК), задача предусилителя состоит в том, чтобы с минимальными искажениями усилить входной сигнал, необходимый для дальнейшего усиления. Сигнал, прошедший через предусилитель поступает на пассивную регулировку тембра (Рег. НЧ ВЧ), регулировка тембра состоит из регулировки ВЧ и НЧ. После сигнал поступает на оконечный усилитель мощности (УМ ПК, УМ ЛК), задача которого максимально усилить сигнал по мощности, при максимальном КПД каскада. Блок питания ( БП) вырабатывает питающие напряжения для предусилителя, и оконечного усилителя мощности, оба питающих напряжения являются двухполярными - 12,6 В, 40 В.
Анализируя функциональную схему можно выделить следующие основные узлы:
блок питания;
предусилитель;
регулировка тембра;
оконечный усилитель мощности.
В соответствии с разделением на функциональные узлы, необходимо разделить ПУ изделия.
Так как блок питания работает с низкими частотами, то его необходимо разместить на отдельном печатном узле, при этом его необходимо экранировать, с целью минимизации помех вносимых в сигнал.
Предусилитель работает с малым значение входного сигнала, исходя из этого предусилители обоих каналов необходимо разместить отдельно от выходных каскадов усилителя. При этом предусилитель левого и правого каналов можно разместить на одном ПУ.
Оконечные каскады усиления необходимо разместить на одном печатном узле.
1.6Анализ принципиальной схемы
Рассмотрим работу стереоусилителя по схеме электрической принципиальной УМ 468714.001 Э3.
Входной сигнал поступает на вход предусилителя. Предусилитель собран на основе операционного усилителя DA1. Резистор R5 включен в цепь ООС, R1 во входную цепь. Соотношение резисторов R1 и R5 определяет коэффициент усиления схемы, поэтому при выборе элементной базы эти резисторы должны иметь наименьшее отклонение от номинала. В выходной цепи усилителя включена регулировка тембра (R6; R11), усиления (R9) и баланса (R12). R6, С5, С7 - регулировка НЧ, R11, С10, С8 - регулировка ВЧ. Требования элементам регулировки тембра - резисторы регулировки тембра должны иметь линейную регулировочную характеристику, иметь малые шумы, большую износостойкость, конденсаторы должны иметь меньшую паразитную индуктивность, вносить в схему меньшие шумы, резисторы должны иметь малые собственные шумы.
Требования к резистору регулировки усиления те же, что и к регулировке тембра за исключением того, что он должен иметь экспоненциальную регулировочную характеристику.
Усиленный до необходимого значения сигнал поступает на оконечный усилитель мощности. Оконечный усилитель трех каскадный.
Первый каскад - дифференциальная каскад с несимметричным выходом на транзисторах VT1-VT2. Дифференциальная цепь на входе первого каскада (С11 R13) является фильтром высоких частот, ослабляя при прохождении сигнала его низкочастотную составляющую. С11 разделительный по переменному току, стоит в сигнальной цепи, при выборе ЭРЭ необходимо ориентироваться на меньшую паразитную индуктивность конденсатора, и меньшие шумы. Резистор R15 является нагрузочным в цепи коллектора транзистора VT1, т.к. выход несимметричный. Сигнал ООС поступает на базу транзистора VT2 через резистор R18. Соотношение между резисторами R18, R19 определяют коэффициент усиления каскада, должны иметь меньшие отклонения от номин