Конструкторское проектирование усилителя мощности звуковой частоты
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
ала.
Второй каскад - каскад усиления напряжения, выполнен на транзисторе (VT3). С13 - элемент предотвращающий самовозбуждение усилителя на ВЧ.
Выходной каскад - бестрансформаторный двухтактный усилительный каскад, работающий в классе АВ. Он выполнен на составных комплементарных транзисторах (VT4- VT7). Смещение каскада задают диоды (VD11 - VD12). Защиту выходного каскада осуществляют диоды (VD13 - VD16). Смещение выходных транзисторов задают R20, R21.
Элементы (С13, С16, С19, R26, R27, L1) предотвращают самовозбуждение усилителя на ВЧ. Поэтому резисторы должны иметь меньшее отклонение от номинала, меньшие паразитные параметры, конденсаторы должны иметь меньшие шумы и потери, малый ТКЕ. Индуктивность должна иметь как можно меньшую паразитную межвитковую емкость, меньший ТКИ.
БП вырабатывает два напряжения:
Двухполярное стабилизированное напряжение 12,6 В. Стабилизатор выполнен на резисторах R3-R4 и стабилитронах VD9 - VD10. Резисторы осуществляют смещение рабочей точки стабилитронов.
Двухполярное нестабилизированное напряжение 40 В.
Оба выпрямителя собраны по двухполупериодной схеме.
С1-С4 конденсаторы для сглаживания пульсаций питающих напряжений. Должны работать при пульсирующем токе.
Выпрямление напряжения осуществляется по двухполупериодной схеме собранной на диодах (VD1 - VD8). Температура корпуса при максимальном прямом токе должна быть не более 70 0С, с учетом температуры окружающей среды 30 0С, перегрев составляет 40 0С. Максимальная мощность рассеиваемая одним диодом составляет 12-14 Вт.
По графику [Журнал Радио №6, 68 г. - Расчет радиатора для транзистора] площадь приходящаяся на один диод должна быть не менее 300 см2.
Рисунок 2 - Зависимость площади радиатора от перегрева и мощности рассеяния ЭРЭ (коэффициент запаса 1,5).
Определим необходимое значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Для нормальной работы стабилизатора его минимальное входное напряжение должно составлять 30 В. Так как сетевое напряжение может изменяться на 10 %, под нагрузкой напряжение трансформатора проседает еще на 10 %, на выпрямительном мосту падает порядка 1 В, то целесообразно увеличить номинальное входное напряжение на 20 % и плюс 1 В. Следовательно напряжение на вторичной обмотке трансформатора должно составлять 37 В.
Определим мощность, рассеиваемую на основных функциональных узлах.
Большую мощность по сравнению с остальными узлами рассеивает оконечный каскад стереоусилителя, точнее его выходной каскад. Следовательно основную тепловую нагрузку в приборе несет он. Выходной каскад выполнен на составных комплементарных транзисторах в металлическом корпусе: КТ818ГМ - КТ819ГМ. Без теплоотвода один транзистор рассеивает максимальную мощность 2 Вт. С учетом выходной мощности равной 55 Вт на канал, на каждом плече каскада должно выделиться порядка 27,5 Вт. Следовательно необходимо выходные транзисторы разместить на теплоотводе, учитывая специфику выходного каскада коллектора транзисторов КТ818ГМ - КТ819ГМ необходимо изолировать от теплоотвода слоем слюды.
По графику (рис. 2, см. выше) выберем приблизительную площадь радиатора приходящуюся на один транзистор.
Учитывая максимальную температуру корпуса равную 80 0С, и температуру окружающей среды, с учетом ее нагрева от тепловыделения радиатора возьмем 40 0С. Тогда перегрев составит 40 0С. Мощность, рассеиваемая транзистором приблизительно равна 27,5 Вт.
По графику площадь приходящаяся на один транзистор должна быть не менее 675 см2.
Настройка стереоусилителя заключается:
в проверке симметричности питающих напряжений;
в подборе резистора ООС в цепи предусилителя;
транзисторов дифференциального каскада по коэффициенту усиления.
С целью уменьшения величины постоянного напряжения на выходе каждого канала.
- регулировки смещения оконечного каскада усиления.
С целью регулировки тока покоя выходных транзисторов в пределе 100 мА.
Если стереоусилитель переходит в режим самовозбуждения подбираются элементы С13, С16, С19, R26, R27, L1.
Исходя из анализа схемы электрической принципиальной можно сделать выводы о необходимых надписях на передней панели стереоусилителя.
На переднюю панель необходимо нанести следующие надписи:
Громкость, с указанием на шкале min, max.
Тембр, с надписями НЧ, ВЧ с указанием на шкале значений -15дБ, +15дБ, 0.
Баланс с указанием на шкале L, R.
Предусилитель левого и правого канала потребляют небольшую мощность, поэтому целесообразно разместить их на одной печатной плате. Оконечные усилители мощности необходимо разместить на отдельных печатных платах с целью уменьшения их влияния друг на друга.
К изделиям располагаемым вне печатной платы следует отнести:
тумблер включения питания;
держатели предохранителя;
регуляторы, предусмотренные пунктом 1.3.2.11;
сетевой трансформатор;
теплоотводы выходных транзисторов.
Объемный монтаж необходимо применить для подачи сигнала от входного разъема, подключение цепи 220 В (включая держатели предохранителя и тумблер включения сети).
Максимальный входной ток не будет превышать максимальный входной ток операционного усилителя - не более 7,5 мкА.
Максимальный выходной ток одного канала не превышает
.
Проводники осуществляющие соединение вторичной обмотки трансформатора с выпрямителем 40 В должны выдерживать ток до 12 А, гнездом для ?/p>