Техническое задание
Рассчитать широкополосный усилитель мощности.
Исходные данные для проектирования:
Сопротивление нагрузки RH 12 Ом
Мощность нагрузки PH 1 Вт
Коэффициент гармоник КГ 3 %
Нижняя частота FH 15 Гц
Верхняя частота FB 15 кГц
Коэффициент частотных искажений на нижней частоте MH 3 дБ
Коэффициент частотных искажений на верхней частоте MB 3 дБ
Входное напряжение UBX 100 мВ
Внутреннее сопротивление генератора RГ 600 Ом
Введение
УМЗЧ имеют широкое применение. Качество данных устройств характеризуется следующими основными показателями: линейные искажения (неравномерность амплитудной – и фазо – частотной характеристик), нелинейные искажения и паразитная модуляция (появление новых составляющих в частотном спектре сигнала, вариации уровня и частоты передаваемого сигнала – детонация), относительный уровень помех (отношение сигнал/шум). Тенденции развития УМЗЧ направлены на улучшение этих параметров. Нам же предлагается спроектировать относительно простой усилитель.
Целью проектирования является разработка усилителя в соответствии с техническим заданием, выбор его принципиальной схемы, расчет параметров элементов схем, а так же тестирование и проведение различных анализов полученной схемы с помощью ЭВМ с целью её доработки и определения характеристик.
В результате мы должны представить всю необходимую техническую документацию, относящуюся к работе: схема проектируемого устройства, различные графики, характеризующие его параметры и перечень элементов.
Усилители мощности предназначены для увеличения выходной мощности звуковых сигналов. Принцип работы усилителей мощности состоит в том, что они преобразуют подводимую к ним от источника питания мощность постоянного тока в переменный ток, причем форма сигнала на выходе усилителя полностью повторяет сигнал на входе. Усилители мощности должны обладать небольшими искажениями и высоким КПД (отношение мощностей переменного тока на выходе и постоянного тока, подводимого от источника питания).
Усилители мощности, как правило, состоят из нескольких каскадов –предварительного, промежуточного и оконечного усиления. Разница лишь в том, что входные и промежуточные усилительные каскады работают в режиме большого усиления по напряжению, а выходные каскады при коэффициентах усиления по напряжению Ku 1. Входные каскады обычно реализуются по дифференциальной схеме. Их свойства (в частности, динамический диапазон) определяются в основном сильносигнальными свойствами всего усилителя на высоких частотах (максимально допустимая скорость нарастания сигнала). В данном курсовом проектируется УМЗЧ, входной каскад которого осуществляет усиление входного напряжения, а последующие каскады – усиление по току.
Промежуточный каскад является вторым каскадом
В результате работы получена схема усилителя мощности с параметрами, лучше, чем указано в техническом задании:
Коэффициент гармоник по моделированию равен 0,96 %, по расчёту равен 2,89 %, по заданию 3 %.
Коэффициент частотных искажений на нижней частоте по моделированию равен 0,127127 дБ, по заданию 3 дБ.
Коэффициент частотных искажений на верхней частоте по моделированию равен 0 дБ, по заданию 3 дБ.
