Расчет усилителя мощности

• Название: Расчет усилителя мощности
• Дата: 03.03.2023
• Размер: 1.2 Mb.
• Имя файла: 213896-22118.docx
• Тип: Курсовой проект; #966931
• страница: 6 из 6

5.3. Проверка работы в области верхних частот

Снижение АЧХ УМ в области верхних частот обусловлен частотными искажениями каскадов на ОУ и бустера, а также влиянием ёмкости нагрузки.

Коэффициент частотных искажений на верхней граничной частоте f_B. равен произведению коэффициентов каждого каскада УМ.

,

где коэффициенты частотных искажений каскадов схемы и цепи нагрузки R_нС_н.

В случае, когда в качестве активных элементов схемы используются ОУ и имеет место , то каскады на ОУ не оказывают влияния на ВЧ-искажения, т.е.



Коэффициент частотных искажений бустера в ВЧ-области определяется следующим образом:

,

где



Коэффициент частотных искажений, определяемый влиянием цепи нагрузки R_НС_Н в области ВЧ, рассчитывается по формуле:

,

_где (нс)

Теперь рассчитывается результирующее значение коэффициента частотных искажений в ВЧ-области :



Данная величина меньше заданного значения

5.4. Расчёт КПД

Схема выходного каскада УМ работает в режиме класса АВ. Рассчитывается коэффициент полезного действия схемы

,

где -максимальная мощность полезного сигнала.

= (Вт)

Р_потр- потребляемая мощность при данном режиме

(Вт)



Полученное значение коэффициента полезного действия не превышает значения 20%

5.5. Расчёт фильтров в цепях питания операционных

усилителей

Поскольку напряжение источника питания схемы значительно превышает допустимое напряжение питания операционных усилителей входного и промежуточных каскадов, то избыточное напряжение необходимо «погасить» с помощью фильтров в каждом из каскадов. Целесообразно включить фильтр для каждого ОУ, т.к. включение общего фильтра для всех ОУ потребует резистора с большим значением допустимой мощности ввиду большого проходящего через него тока. Поэтому принимаются фильтры в цепях питания каждого ОУ. Фильтры рассчитываются так, чтобы напряжение питания для каждого было одинаковое и составило (В). На рис.5.3. изображена схема первых 3-х каскадов УМ с фильтрами в цепях питания ОУ.

Как уже ранее было отмечено, входной и каскады предварительного усиления УМ построены на ОУ (это видно из схемы рис.5.3.). Эти ОУ были выбраны ранее в пунктах 4.1-4.3. Параметры ОУ, необходимые для расчета фильтров приведены в таблице 5.1 (см. таблицу 3.2).


Рис.5.3.Фильтры в цепях питания ОУ.


Таблица 5.1

Тип ОУ	К140УД6
Е пит, (В)	±15
I потр, (мА)	4

Для схемы принято напряжение источника питания (В)

Расчет сопротивления резистора в фильтрах проводится по формуле



Принимается сопротивление номинального значения 3,9(кОм).

Расчет ёмкости конденсатора в фильтре проводится из условия

,

где (с)


Принимается емкость номинального значения 6(мкФ).

5.6. Электрическая схема и спецификация элементов

Таблица 5.2

№	Обозначение	Номинал	Кол-во
1	R1,R2	Резисторы; 5,1 (кОм)	2
2	R3, R4	Резисторы; 5,1 (кОм)	2
3	R5 , R6	Резистор; 4300(кОм)	2
4	R7	Резисторы; 10(кОм)	1
5	R8, R10	Резисторы; 3,9 (кОм)	2
6	R9	Резисторы; 3,3 (кОм)	1
7	R11 , R12	Резистор; 5,1 (кОм)	2
8	R13	Резистор; 4300 (кОм)	1
9	R14	Резисторы; 10(кОм)	1
10	R15 , R16	Резистор; 3,9(кОм)	2
11	R17	Резисторы; 10 (кОм)	1
12	R18	Резистор; 8,2 (кОм)	1
13	R19	Резистор; 820 (кОм)	1
14	R20	Резисторы;43(кОм)	1
15	R21, R22	Резисторы; 10(кОм)	2
16	R23,R25	Резистор; 6,8 (Ом)	2
17	R24	Резистор; 200 (кОм)	1
18	R26	Резистор; 2,5 (кОм)	1
19	R27	Резистор; 680 (Ом)	1
20	C1, C2	Конденсаторы; 0,3 (мкФ)	2
21	C3, C4, C5, C6	Конденсаторы; 6 (мкФ)	4
22	C7	Конденсатор; 15 (пФ)	1
23	C8	Конденсатор; 13 (пФ)	1
24	C9	Конденсатор; 15 (пФ)	1
25	C10	Конденсатор; 0,8 (пФ)	1
26	VD1, VD2	Диоды; КС139А	2
27	VT1, VT2	Транзисторы; КТ3107А,КТ3102А	2
28	VT3, VT4	Транзисторы; КТ502Б, КТ503Б	2
29	DA1, DA2	Операционные усилители;К140УД6	2
30	DA3	Операционный усилитель; К140УД5Б	1

Рис.5.4. Электрическая схема рассчитанного усилителя мощности.

Список использованной литературы.

1. Бабенко В.П., Изъюрова Г.И. Основы радиоэлектроники. Пособие по курсовому проектированию. М.: МИРЭА,-1985, - 68 с., ил.

2. Бабенко В.П., Изъюрова Г.И. ОУ в усилительных устройствах: Учеб. пособие /Моск. гос. ин-т радиотехники, электроники и автоматики (технический университет) – М., 1994. – 74 с.

3. Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справочник / В.А. Аронов, A.B. Баюков, А.А. Зайцев и др. Под общей ред. Н.Н. Горюнова. – М.: Энергоатомиздат, 1985,- 904 с., ил.

4. http://logic-bratsk.ru/radio/CHIPS/ou.htm

5. http://www.chipinfo.ru/dsheets/diodes/stablp.html