Расчет усилителя мощности на операционном усилителе

Исходными данными для расчета являются:

- сопротивление нагрузки усилителя , Ом;

- мощность нагрузки , Вт;

- коэффициент усиления усилителя мощности, .

Сопротивление нагрузки и ее мощность приведены в задании на курсовую работу, а коэффициент усиления определяется по выражению (3.4) в разделе 3.2.

Во-первых, следует выбрать схему усилителя мощности. Как ви­дим из предыдущих разделов, таких схем может быть несколько. Выбор схемы УМ – важнейший этап его проектирования. При оптимальном подходе к этому этапу работы можно значительно облегчить все последующие расчеты усилителя. В любом случае следует стремиться к наиболее простым решениям.

Выбор конкретной схемы УМ будем производить по величине действующего значения тока нагрузки, который был определен ранее по выражению (3.3).

Если ток нагрузки не превышает 0,5 А, то можно использовать усилители по схемам, показанным на рисунках 3.17 или 3.18.

При больших токах данные схемы сильно нагружают ОУ из-за относительно низких значений коэффициента усиления мощных транзисторов по току = 20 - 60.

Действительно, максимальное значение выходного тока ОУ составляет

. (3.50)

Обычные ОУ рассчитаны на выходные токи не более 10 мА.

Для выхода из положения можно использовать три пути:

- выбрать ОУ с большим выходным током. Ряд фирм выпускают ОУ с повышенными значениями выходных токов. Технические данные нескольких типов таких ОУ приведены в таблицах Е.3 и Е.4 Приложения Е. При выборе для УМ операционного усилителя с повышенным выходным током, простейшие схемы (рисунки 3.17 и 3.18), в случае использовании оконечных транзисторов с достаточным коэффициентом усиления, могут использоваться до токов нагрузки 1,5 – 2 А;

- применить схему Дарлингтона в выходном каскаде, показанную на рисунке 3.16.

- в качестве усилителя мощности можно использовать мощный операционный усилитель, включенный по схеме инвертирующего или неинвертирующего усилителя. Основные технические данные некоторых типов таких ОУ приведены в таблицах Е.1 и Е.2 Приложения Е.

Рассмотрим порядок проектирования УМ в каждом случае.

Дата добавления: 2014-11-18