Определение основных параметров усилителя

Структурная схема усилителя

Проектирование усилительного устройства

СОСТАВ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Требования к оформлению графической части курсовой работы

Патенты

Патент 2234063 Российская Федерация, МПК G 01 F 1/32, Вихревой расходомер / Лурье М.С., Елизарьева М.Ю., Плотников С.М., Филиппова О.М.; заявитель и патентообладатель Сибир. госуд. технолог. ун-т. – заяв­ка №2002119493; заявл. 17.07.2002; опубл. 10.08.2004, Бюл. №25.–7 с.

Графическая часть курсовой работы должна отражать ее основные результаты и наглядно подтверждать изложенный в тексте материал и может быть представлена в виде чертежей, схем, таблиц.

Графическая часть выполняется либо вручную карандашом на ватманских листах, либо печатается на принтере или графопостроителе.

Объем графической части не должен превышать двух листов формата А5.

При выполнении схем необходимо применять условные графические обозначения, установленные нормативными документами:

- для резисторов и конденсаторов ГОСТ 5.728-74;

- для полупроводниковых приборов ГОСТ 5.730-73;

- для элементов цифровой техники ГОСТ 5.743-91;

- для элементов аналоговой техники ГОСТ 5.759-85.

Некоторые основные условные обозначения приведены в Приложении Г.

На каждом листе графической части необходимо поместить угловой штамп в соответствии с Приложением Д.

Над угловой надписью следует расположить перечень элементов схемы, как показано в Приложении Д.

Все элементы схемы должны быть обозначены.

Например, резисторы обозначаются как R1, R2, … и т.д., конденсаторы: C1, С2, … и т.д., аналоговые микросхемы DA1, DA2, … и т.д.: цифровые микросхемы: DD1, DD2, … и т.д., диоды: VD1, VD2, … и т.д., транзисторы: VT1, VT2, … и т.д.

Слева или под обозначением элемента должна помещаться его величина (для резисторов и конденсаторов).

Курсовая работа заключается в разработке двух электронных узлов:

- усилителя с заданной частотной характеристикой;

- блока питания для усилителя и цифрового блока.

Результаты расчетов электронных узлов и разработанные блок-схемы должны быть приведены в пояснительной записке (основной части курсовой работы).

Принципиальные электрические схемы электронных узлов и перечень их элементов приводятся в графической части работы.

Варианты заданий на курсовую работу приведены на странице 66 в разделе «Варианты заданий» (таблица 5.1).

Исходные данные на проектирование блока питания определяются расчетным путем.

Исходными данными для разработки усилителя являются:

1) - ЭДС источника сигнала, В;

2) – внутреннее сопротивление источника сигнала, кОм;

3) – сопротивление нагрузки усилителя, Ом;

4) – мощность нагрузки, Вт.

Кроме того заданы требования к частотной характеристике усилителя:

1) тип фильтра;

2) тип аппроксимации частотной характеристики фильтра;

3) порядок фильтра;

4) - частота среза (для ФНЧ и ФВЧ), Гц;

5) - частота нижней границы полосы пропускания (или задерживания) для полосовых фильтров, Гц;

6) - частота верхней границы полосы пропускания (или задерживания) для полосовых фильтров, Гц.

Общая схема усилителя показана на рисунке 3.1.

Входной каскад (ВК) предназначен для согласования источника сигнала с усилителем и предварительного усиления входного сигнала. Коэффициент усиления по напряжению данного каскада не следует делать выше 15 – 25.

Активный фильтр (АФ) формирует заданные частотные свойства усилителя и может усиливать входной сигнал, если это необходимо.

Рисунок 3.1 – Структурная схема усилителя

Коэффициент усиления активного фильтра не следует задавать слишком высоким, поскольку это иногда затрудняет выбор операционного усилителя. Его следует выбирать в диапазоне 1 – 10.

Следует учесть, что схема фильтра верхних частот (ФВЧ), рекомендованная к расчету в данной работе, выполнена на повторителе напряжения и имеет фиксированный коэффициент усиления, равный единице.

Усилитель мощности (УН) служит для создания в нагрузке требуемой мощности усиливаемого сигнала.

Первым шагом выполнения курсовой работы является определение четырех основных параметров будущего усилителя:

1) - входного сопротивления усилителя, кОм;

2) - действующего значения напряжения на нагрузке, В;

3) - действующего значения тока нагрузки усилителя, А.

4) - коэффициента усиления по напряжению;

Входное сопротивление усилителя определяетсятаким образом:

Rвх = Rг∙ (10¸100). (3.1)

Зная величину требуемого входного сопротивления усилителя, можно правильно выбрать схему входного каскада.

Действующее напряжение на нагрузке находится по формуле:

, . (3.2)

Коэффициент в выражении (3.2) принят для обеспечения некоторого запаса по напряжению в усилителе мощности.

Действующее значение тока нагрузки находится так:

. (3.3)

Коэффициент усиления по напряжению рассчитывается по выражению:

. (3.4)

После расчета основных параметров усилителя нужно распределить усиление по каскадам.

Известно, что общий коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов. Поэтому

, (3.5)

где - коэффициент усиления по напряжению входного каскада;

- коэффициент усиления по напряжению активного фильтра;

- коэффициент усиления по напряжению усилителя мощности.

Для дальнейшего расчета следует более или менее равномерно распределить общий коэффициент усиления по каскадам, с учетов вышеуказанных замечаний.

Например, общий коэффициент усиления усилителя с фильтром нижних частот равен 108.

Распределяем этот коэффициент таким образом:

; ; . Получаем .

Другой пример: общий коэффициент усиления усилителя с фильтром верхних частот равен 108.

Распределяет этот коэффициент таким образом:

; ; . Получаем .

Дата добавления: 2014-11-18