расчет выходного каскада широкополосного усилителя, Схемотехника и моделирование

Пример готовой курсовой работы по предмету: Схемотехника и моделирование

Выдержка из текста

Для усиления напряжения звуковых частот наиболее пригоден каскад с общим эмиттером, так как он имеет более высокое входное и более низкое выходное сопротивления по сравнению с каскадом с общей базой.

Как правило широкополосные усилители состоят из нескольких каскадов так как в большинстве случаев одиночные каскады не обеспечивают необходимое усиление и заданные параметры усилителей. При анализе и расчете многокаскадного усилителя необходимо определить общий коэффициент усиления усилителя, распределить его по каскадам, определить требование к источникам сигналов, решить вопросы введения обратных связей и т. В большинстве случаев типовой широкополосный усилитель, состоит из трех каскадов: входного, промежуточного, выходного или оконечного.

Основное требование к ШУ – обеспечение равномерного усиления сигнала в широком диапазоне частот с заданным коэффициентом усиления. Для создания ШУ необходимо применять высокочастотные усилительные приборы, принимая при этом специальные меры по расширению (коррекции) полосы пропускания. Значения напряжения и мощности на выходе усилителя также могут изменятся в очень широких пределах: напряжение от десяти до сотен вольт, а мощность — от нескольких милливатт до сотен ватт и киловатт. Для увеличения мощности и напряжения первичного источника низкочастотного сигнала до необходимого значения во многих случаях приходится применять ряд ступеней (каскадов) усиления.

В процессе работы производился анализ различных схем реализации усилительного устройства, расчет его параметров и элементов. В результате была разработана схема усилителя, отвечающая требованиям технического задания.

Входные и предварительные каскады усиливают обе полуволны входного сигнала одним транзистором, который работает в линейном режиме — класса А. К достоинствам такого усилителя относят: простота схемы и малые искажения, а к недостаткам – низкая экономичность.

Рассмотренные усилители характеризуются различными конструктивными и энергетическими показателями. К первым можно отнести вес и габариты, выделение тепла, стойкость к механическим воздействиям и прочим. К энергетическим следует отнести показатели, характеризующие режим работы транзисторов, свойства усилителей по отношению к сигналу переменного тока. Важнейшими из них являются коэффициент усиления по напряжению (току, мощности), его стабильность, полоса рабочих частот, коэффициент частотных искажений, угол сдвига фазы между входным и выходным сигналом, входное и выходное сопротивление, коэффициент нелинейных искажений. О таких показателях УМЗЧ можно сказать следующее. Если в усилителе не предусмотрены специальные меры стабилизации, то его коэффициент усиления может измениться в широких пределах из-за большого технического разброса параметров транзистора.

В данном дипломном проекте разрабатывается дополнительный усилительный каскад радиопередатчика поездной связи для действующей железной дороги специального назначения.

В каждом радиоприёмнике, в каждом телевизоре, в компьютере и станке с числовым программным управлением есть усилительные каскады. Также они различаются по назначение, числу каскадов, роду электропитания и другим показателям. Для разработки данного усилителя мощности следует произвести предварительный расчёт и оценить количество и тип основных элементов.

Режим класса А. Рабочая точка, определяющая состояние схемы при отсутствии сигнала, выбирается на линейном участке динамической вольт– амперной (передаточной) характеристики. Амплитуда входного напряжения на управляющем электроде активного элемента (базе транзистора) для минимизации нелинейных искажений выбирается меньше величины напряжения смещения. Выходной ток протекает непрерывно в течение всего периода сигнала и достаточно точно воспроизводит форму входного переменного напряжения, а положение рабочей точки не выходит за пределы прямолинейного участка динамической характеристики. Достоинством режима класса А являются малые нелинейные искажения, недостатками – низкий КПД (отношение отдаваемой мощности к потребляемой, в УНЧ не более 25%) и относительно малая мощность в нагрузке. Поэтому режим класса А применяется в маломощных (до 3… 5 Вт) однотактных выходных каскадах

Провести графоаналитический расчет усилительного каскада на заданном типе транзистора, включенного по схеме с ОЭ, с одним источником питания EК и с температурной стабилизацией рабочего режима.- амплитудные значения входных и выходных переменных токов и напряжений в линейном режиме работы усилителя;

полезную выходную мощность каскада и его КПД;

• Усилители постоянного тока (УПТ) или усилители медленно меняющихся сигналов, в том числе колебания любой частоты в пределах от низшей нулевой рабочей частоты до максимальной рабочей частоты, определяемой характеристиками используемых транзисторов или операционных усилителей.

В реальных схемах усилители очень часто состоят из нескольких последовательных каскадов. Слабый сигнал вначале усиливается с помощью каскадов предварительного усиления, затем поступает на предоконечный усилительный каскад и далее на оконечный (выходной), обеспечивающий на выходе заданный уровень сигнала. По ширине полосы и абсолютным значениям усиливаемых частот усилители делятся на усилители медленно изменяющегося сигнала (усилители постоянного тока — УПТ), усилители звуковых частот УЗЧ (от 20—

20. Гц до 10—

2. кГц), усилители высокой частоты (от десятков килогерц до десятков и сотен мегагерц), широкополосные усилители ШПУ (от десятков килогерц до сотен мегагерц), узкополосные усилители УПУ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Войшвилло Г.В. Усилительные устройства: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь,1983. – 263с.

2.Проектирование усилительных устройств не транзисторах / Под ред. Г. В. Войшвилло. ? М.: Связь, 1975.

3.Юзов В.И. Усилительные устройства: Учебное пособие. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 1993. – 135 с.

4.Громыко А.И. Основы схемотехники аналоговых электронных устройств: Учебное пособие / А.И. Громыко, А.Г. Григорьев. – Красноярск: ИПЦ ПИ СФУ, 2007. – 120 с.

5.Григорьев А.Г.. Схемотехника аналоговых электронных устройств. Методические указания по организации самостоятельной работы: Методические указания. – Красноярск: ИПЦ ПИ СФУ, 2007. – 20 с.

6.Справочник по интегральным микросхемам. Под редакцией Б.В.Тарабрина. 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергия, 1996.

7.Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника.– М.: Горячая Линия – Телеком, 2003. – 768c.

8.Остапенко Г.С. Усилительные устройства: Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь,1998. – 400с.

9.Ногин В.Н., Павлов В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств: Учебник для вузов.- 3-е изд.- М.: Горячая линия — Телеком, 2005. – 267с.

список литературы

Пример готовой курсовой работы по предмету: Схемотехника и моделирование

ОГЛАВЛЕНИЕ

Выдержка из текста

20. Гц до 10—

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Похожие работы