![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Компьютеры, Программирование
Компьютерные сети
Усилитель мощности звуковой частоты для автомагнитолы |
Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Государственный Технический Университет имени Н.Э. Баумана Факультет ЭИУК Кафедра ЭИУ –1 КФ РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовой работе по микросхемотехнике на тему: “Усилитель мощности звуковой частоты для автомагнитолы“ Калуга Государственный комитет РФ по народному образованию Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Государственный Технический Университет имени Н.Э. Баумана Факультет ЭИУК Кафедра ЭИУК – 1 КФ ЗАДАНИЕ на курсовую работу по курсу: Микросхемотехника Студент Мутьева Л.С. РПД – 71 Руководитель Лоскутов С.А. Срок выполнения проекта по графику: 20% к нед. 40% нед., 60% к нед., 80% к нед., 100% к нед. Защита проекта 24 декабря 2003 г. Тема проекта: Усилитель мощности звуковой частоты для автомагнитолы Техническое задание Промоделировать схему усилителя мощности звуковой частоты III. Объём и содержание проекта (графических работ 3 листа формата А1, расчетно-пояснительная записка на листе формата А4). Лист 1 – Формат А1 – Схема электрическая принципиальная. Лист 2 – Формат А1 – Результаты моделирования (АЧХ, ФЧХ, коэффициент нелинейных искажений, коэффициент гармоник). Лист 3 – Формат А1 – Результаты моделирования (входные и выходные ВАХ транзисторов). Руководитель проекта Дата выдачи « 8 » сентября 2004 г. Дополнительное указание по проектированию Содержание Введение Перечень элементов схемы Теоретические сведения об устройстве Моделирование и анализ усилителя мощности Подбор аналогов ЭРЭ и их параметры Создание моделей транзисторов (в Model Maker) Моделирование УМЗЧ Исследование характеристик УМЗЧ Нахождение рабочих точек транзисторов Построение входных и выходных ВАХ транзисторов Заключение Список литературы Введение В настоящее время в технике повсеместно используются разнообразные усилительные устройства. Куда мы не посмотрим - усилители повсюду окружают нас. В каждом радиоприёмнике, в каждом телевизоре, в компьютере и станке с числовым программным управлением есть усилительные каскады. Эти устройства, воистину, являются грандиознейшим изобретением человечества. В зависимости от типа усиливаемого параметра усилительные устройства делятся на усилители тока, напряжения и мощности. Усилитель мощности предназначен для передачи больших мощностей сигнала без искажений в низкоомную нагрузку. Обычно они являются выходными каскадами многокаскадных усилителей. Основной задачей усилителя мощности является выделение на нагрузке возможно большей мощности. Усиление напряжения в усилителе мощности является второстепенным фактом. Для того чтобы усилитель отдавал в нагрузку максимальную мощность, необходимо выполнить условие RВЫХ=RН. Основными показателями усилителя мощности являются: отдаваемая в нагрузку полезная мощность PН, коэффициент полезного действия, коэффициент нелинейных искажений KГ и полоса пропускания АЧХ. Режим работы оконечного каскада определяется режимом покоя (классом усиления) входящих в него комплементарных пар биполярных транзисторов. Существует пять классов усиления: А, В, АВ, С и D.
Режим класса А характеризуется низким уровнем нелинейных искажений (KГ = 1%) низким КПД (&l ;0,4). На выходной вольтамперной характеристике (ВАХ) в режиме класса А рабочая точка (IК0 и UКЭ0) располагается на середине нагрузочной прямой так, чтобы амплитудные значения сигналов не выходили за те пределы нагрузочной прямой, где изменения тока коллектора прямо пропорциональны изменениям тока базы. При работе в режиме класса А транзистор всё время находится в открытом состоянии и потребление мощности происходит в любой момент. Режим усиления класса А применяется в тех случаях, когда необходимы минимальные искажения. Режим класса В характеризуется большим уровнем нелинейных искажений (KГ=10%) и относительно высоким КПД (&l ;0,7). Для этого класса характерен IБ0 = 0 ,то есть в режиме покоя транзистор закрыт и не потребляет мощности от источника питания. Режим В применяется в мощных выходных каскадах, когда не важен высокий уровень искажений. Режим класса АВ занимает промежуточное положение между режимами классов А и В. Он применяется в двухтактных устройствах. В режиме покоя транзистор лишь немного приоткрыт, в нём протекает небольшой ток IБ0, выводящий основную часть рабочей полуволны Uвх на участок ВАХ с относительно малой нелинейностью. Так как IБ0 мал, то здесь выше, чем в классе А, но ниже, чем в классе В, так как всё же IБ0 &g ; 0. Нелинейные искажения усилителя, работающего в режиме класса АВ, относительно невелики (KГ=3%) . В работе содержатся краткие сведения о применении современных средств проектирования для анализа РЭС. В качестве примера использования таких средств, приведён анализ усилителя мощности звуковой частоты с малыми нелинейными искажениями. Весь анализ выполнен в Mul isim 2001 Pro. Внедрение в современную инженерную практику различных методов автоматизированного проектирования позволило перейти от макетирования, традиционно проводившегося для разрабатываемой аппаратуры к ее моделированию с помощью ЭВМ. Кроме того, при помощи ПК возможно осуществление сквозного проектирования, включающего в себя: синтез структуры и принципиальной схемы устройства; анализ характеристик в различных режимах с учетом разброса параметров компонентов, наличия факторов дестабилизирующих работу устройства и параметрическую оптимизацию; синтез топологии, включая размещение элементов на плате или кристалле и разводку меж соединений; верификацию топологии; выпуск конструкторской документации. Целью данной курсовой работы по курсу “Микросхемотехника” является моделирование схемы усилителя мощности звуковой частоты для автомобильной звуковоспроизводящей аппаратуры. В ходе выполнения необходимо найти аналоги для отечественных транзисторов и диодов, используемых в данной схеме, построить заданную схему в Mul isim 2001 Pro, создать на основе аналогов модели отечественных транзисторов и диодов, построить схему в Mul isim 2001 Pro. И промоделировать эти схемы, получив на выходе АЧХ, ФЧХ, коэффициент нелинейных искажений и коэффициент гармоник, а также исследовав работу транзисторов путем построения входных и выходных вольтамперных характеристик транзисторов.
1. Перечень элементов схемы В приложении лист 1 приведена принципиальная схема усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ). Схема состоит из следующих элементов: Транзисторы V 1 КТ3102Г; V 2 КТ315Б; V 3 КТ973А; V 4 КТ973А; V 5 КТ972А; V 6 КТ972А; V 7 КТ829Г; V 8 КТ837К; V 9 КТ829Г; V 10 КТ837К. Диоды VD1 КД503А; VD2 КД503А; VD3 КД503А; VD4 КД503А. Конденсаторы C1 = 2,2 мкФЧ16В; C2 = 68 мкФЧ16В; C3 = 0,47 мкФ; C4 = 0,47 мкФ; C5 = 68 мкФЧ16В; C6 = 68 мкФЧ16В; C7 = 47 мкФЧ16В; C8 = 100 пФ; C9 = 68 мкФЧ16В; C10 = 47 мкФЧ16В; C11 = 100 пФ; C12 = 2200 мкФЧ16В; C13 = 0,1 мкФ. Резисторы R1 = 200 кОм; R2 = 100 кОм; R3 = 6,8 кОм; R4 = 6,8 кОм; R5 = 470 Ом; R6 = 10 кОм (подстроечный); R7 = 91 кОм; R8 = 91 кОм; R9 = 4,7 кОм; R10 = 470 Ом; R11 = 470 Ом; R12 = 3,3 кОм; R13 = 910 Ом; R14 = 4,7 кОм; R15 = 470 Ом; R16 = 470 Ом; R17 = 3,3 кОм; R18 = 910 Ом; R19 = 3,3 кОм (подстроечный); R20 = 3,3 кОм; R = 4 Ом. 2. Теоретические сведения об устройстве Усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ), принципиальная схема которого представлена в приложении лист 1, предназначен для автомобильной звуковоспроизводящей аппаратуры. Большое внимание при его создании было уделено надежности. В этом отношении самым уязвимым звеном УМЗЧ являются транзисторы оконечного каскада. В усилителях с низковольтным питанием, к числу которых относится и данный УМЗЧ, указанные транзисторы выходят из строя чаще всего из-за теплового пробоя и при коротком замыкании в нагрузке. Тепловой пробой может возникнуть вследствие недостаточной стабильности тока покоя (для выходных каскадов, работающих в режиме АВ) и самовозбуждения на высших звуковых частотах. Здесь перечислены только те причины пробоя, защиту от которых можно реализовать схемотехнически. Так, недостаточность стабильности тока покоя устранена, благодаря работе транзисторов оконечного каскада V 5, V 6, и V 9, V 10 УМЗЧ в режиме В, который не требует стабилизации тока покоя. Приняты меры по устранению самовозбуждения на высоких и инфранизких частотах. С этой целью в усилитель введены два развязывающих фильтра по питанию: пассивный C2R5 и активный - V 2R9C5. Те же задачи решают и конденсаторы C12, C13. Короткое замыкание в нагрузке, как известно, приводит к превышению максимально допустимого значения коллекторного тока выходных транзисторов. Чтобы не допустить его увеличения до опасного значения, полосовой провод питания УМЗЧ должен быть подключен к выходу источника питания через плавкий предохранитель, рассчитанный на ток 4А. К особенностям описываемого УМЗЧ относится применение в нем составных транзисторов V 3, V 4, V 5, V 7, V 8, V 10, что позволило сократить число используемых в усилителе деталей. Такое схемотехническое построение предоконечных каскадов (V 4, V 8) обеспечило их высокое входное сопротивление и значительный коэффициент усиления по напряжению при отсутствии отрицательной обратной связи. Дополнительное увеличение коэффициента усиления предоконечных каскадов достигнуто благодаря применению цепей “вольтодобавки” C6R11, C9R16, которые позволили также повысить коэффициент использования напряжения питания, что особенно важно для УМЗЧ, работающих при низковольтной питании.
Если же в этом лазере вместо водорода использовать его тяжелый изотоп дейтерий, то излучение будет иметь длину волны не 2,7 мкм, а 3,8 мкм, то есть попадет в «окно прозрачности» земной атмосферы (3,6-4 мкм) и сможет почти беспрепятственно достигать земной поверхности. Сложную задачу представляет фокусировка лазерного луча на цель. Предпочтительными являются оптические и ультрафиолетовые лазеры. Наиболее перспективными среди них считают эксимерные лазеры на молекулах фтористого аргона и фтористого криптона. Самым крупным недостатком газовых лазеров всех типов является большое выделение тепла в их рабочем объеме. Это ограничивает повышение мощности на единицу массы таких лазеров. Перспективным в этом отношении считается лазер на свободных электронах, в котором усиление излучения происходит за счет его взаимодействия с пучком электронов, движущимся в периодическом магнитном поле. Можно также использовать такие лазеры как усилители мощности другого лазера, самостоятельных генераторов и умножителей частоты. Поскольку электроны летят в вакууме, не происходит разогрева прибора, как у обычных лазеров
1. Расчет турбогенератора мощностью 20МВт
2. Расчет усилителя низкой частоты с блоком питания
3. Расчет усилителя воспроизведения
4. Расчет усилителя на биполярном транзисторе
5. Расчет усилителя на транзисторе
9. Расчет усилителя радиочастоты, предназначенного для усиления АМ сигнала
10. Расчет и проектирование в тонкопленочном исполнении усилителя мощности
11. Расчет режима прогревного выдерживания конструкции несущей стенки монолитного дома
12. Расчет конденсационной турбины мощностью 165МВт на основе турбины-прототипа К-160-130-2 ХТГЗ
13. Проектирование усилителя мощности на основе ОУ
14. Широкополосный усилитель мощности
15. Усилитель мощности 1-5 каналов ТВ
16. Усилитель мощности для 1-12 каналов TV
18. Расчет конструкций здания мельницы
19. Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром и транзисторного усилителя
20. Усилитель мощности для 1-12 каналов TV
21. Усилитель мощности системы поиска нелинейностей
25. Усилитель мощности для 1-12 каналов TV
27. Расчет плоских стержневых конструкций
28. Разработка и расчет двухкаскадного усилителя с релейным выходом
29. Усилитель мощности широкополосного локатора
30. Расчет и анализ потерь активной мощности
31. Расчет стоимости пластиковых оконных конструкций и дверей
33. Расчет многочастотного усилителя низкой частоты
34. Расчет параметров электромагнитной волны в коаксиальном кабеле марки РК-50-3-11
35. Расчет транзисторного усилителя по схеме с общим эмиттером
36. Расчёт усилителя мощности звуковой частоты
37. Сборка объективов насыпной конструкции. Расчет автоколлимационных точек
41. Мостовой усилитель мощности звуковой частоты
42. Расчет вала и разработка конструкции вала
44. Расчет мощности и выбор двигателей нажимного устройства
45. Конструирование и расчет наружных ограждающих конструкций здания, систем отопления и вентиляции
47. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
48. Расчет деревянных конструкций здания
49. Расчет и проектирование стальных конструкций балочной клетки
50. Расчет ограждающих и несущих конструкций кровли
51. Расчет элементов железобетонных конструкций
52. Расчет специального высоковольтного усилителя
53. Деревянные конструкции (лабораторные работы)
58. Сравнение договоров подряда и купли - продажи, форма расчета-инкассо, типы ведения бизнеса
59. Формы денежных расчетов в коммерческой деятельности
60. Учет расчетов с бюджетом по налогам
62. Культура на Украине в 40-50-ые годы
64. "Конармия". Анализ новеллы Бабеля "Мой первый гусь"
65. Неформальная жизнь столицы в 50-х, 60-х гг. ХХ века
66. Старая пластинка: Что такое цифровой звук и реставрация звука с помощью цифровой обработки
67. Типовые расчеты надежности систем на персональном компьютере
68. Автоматизация расчета начислений заработной платы в строительном управлении N 151
69. Программы для расчета на прочность совместимые с AutoCad
74. Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции
75. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от передвижных источников
76. Развитие теории урока в советской дидактике периода середины 50-х - середины 60-х годов
77. Реформы 50-60х годов нашего столетия /Н.С.Хрущев/
78. Політична доктрина більшовиків у 20-50 роках (WinWord (на укр языке0)
79. Анализ производственной мощности предприятия
80. Компьютерная программа для расчета режимов резания деревообрабатывающего круглопильного станка
81. Хладностойкие стали до -50
82. Программа для расчета цеха серийного производства
83. Черные металлы в конструкциях РЭС
84. Разработка конструкции импульсной формовочной машины. Опока 1600х1200х500
85. Расчет ленточного конвейера для литейного цеха
89. Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения
90. Расчет духступенчатого редуктора
91. Расчет зубчатых и червячных передач в курсовом проектировании
92. Расчет пароводяного подогревателя
93. Расчет редуктора
94. Расчет силового трансформатора
95. Расчет и проектирование одноступенчатого, цилиндрического, шевронного редуктора общего назначения
96. Расчет ректификационной колонны бензол-толуол
97. Расчет тепловой схемы с паровыми котлами
98. Лазерная резка: расчет зануления кабельной сети и освещенности сборочного места блока
99. Кинематический анализ и расчет станка 1П 365
100. Структура и формирование исходных данных, необходимых для расчета параметров технологических схем