Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Архив1 / ЭУ_КР_всё включено.docx
Скачиваний:
176
Добавлен:
23.07.2013
Размер:
2.48 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет автоматики и вычислительной техники

Кафедра автоматики и телемеханики

Широкополосный усилитель переменных сигналов

Пояснительная записка

Курсовой проект по дисциплине

«ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА»

ТПЖА210132.117.01 ПЗ

Разработал студент гр. У-32 _________________ / Мельников А.А./

(подпись)

Руководитель, к.т.н., доцент _________________ / Ланских А.М./

(подпись)

Проект защищен с оценкой “_____________” “__”_______ 2001 г.

Члены комиссии _____________________ /_________________/

(подпись)

_____________________ /_________________/

(подпись)

2001

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет автоматики и вычислительной техники

Кафедра автоматики и телемеханики

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ по дисциплине «Электронные устройства»

ТЕМА: Широкополосный усилитель переменных сигналов

Студент Мельников А.А. группы (шифр) У-32

  1. Исходные данные:Uвх=15 мВ;Rг=5 кОм;н=1 кГц;в=1.5 МГц;Мн=1.2;Мв=1.2;KГ=0,1%;Pвых=4.5 Вт;Rн =8 Ом;t min = -10 С;t max= +40C;Uпит = 220В;ип = 400Гц.

  2. Пояснительная записка:

    1. Введение.

    2. Обзор технической литературы.

    3. Синтез структурной схемы.

    4. Синтез принципиальной схемы.

    5. Расчет параметров схемы.

    6. Расчет коэффициента нелинейных искажений.

    7. Оценка работы схемы усилителя.

    8. Расчёт блока питания.

    9. Заключение.

    10. Список используемой литературы.

  3. Графическая часть (2 листа ф.А3):

    1. схема электрическая структурная

    2. схема электрическая принципиальная.

  1. График выполнения курсовой работы

1. Разработка структурной схемы к 05.10.01г.

3. Составление и расчет мат. модели к 2.11.01г.

2. Разработка принц. схемы к 19.10.01г.

4. Расчет остальной части схемы к 30.11.01г.

Руководитель работы _______________ / Ланских А.М. / “__”_______ 2001 г.

(подпись) (Ф.И.О. преподавателя)

Задание принял _______________ /_______________/ “__”_______ 2001 г.

(подпись) (Ф.И.О. студента)

Реферат

Мельников А.А. Широкополосный усилитель переменных сигналов. Курсовой проект / ВятГУ, каф. АТ, рук. Ланских А.М. – Киров, 2001.ПЗ 65 с., 43 рис., 6 табл., 20 источников.: структ. схема 1 л., принцип. схема 1 л.

УСИЛИТЕЛЬ, ОПЕРЕЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, ИСТОЧНИК ТОКА, УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ, АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ СИГНАЛОВ.

Объект исследования– методика синтеза усилителя переменных сигналов в соответствии с техническим заданием.

Объект разработки– схема широкополосного усилителя переменных сигналов с блоком питания.

Цель работы– освоить методы анализа и синтеза электронного устройства заданного типа на базе аналоговых микросхем и дискретных элементов, реализующие заданные в техническом задании параметры.

Проведен анализ существующих схем широкополосных усилителей переменных сигналов, разработаны структурная и принципиальная схемы усилителя на дискретных элементах и аналоговых микросхемах, выбраны и рассчитаны дискретные и аналоговые электрорадиоэлементы, построены временные диаграммы, синтезирована структурная и принципи альная схемы.

стр.

Форм.

Обозначение

Наименование

Кол. листов

экз.

Прим.

Документация

Общая

Вновь разработанная

A4

ТПЖА210132.117.01 ПЗ

Пояснительная записка

65

А3

ТПЖА.210132.117-01

Cхема электрическая

1

Плакат

cтруктурная

А3

ТПЖА.210132.117-02

Cхема электрическая

1

Плакат

принципиальная

ТПЖА210132.117.01 ПЗ

Изм

Лист

. Докум.

Подпись

Дата

Разраб.

Мельников

Широкополосный усилитель переменных сигналов

Лит

Масса

Масшт.

Провер.

Ланских

Н.контр.

Кафедра АТ

Группа У-32

Т.контр.

Утв.

Содержание

Введение

1. Обзор технической литературы

1.1. Классификация усилителей

1.2. Принципы построения многокаскадных усилителей

1.3. Усилители с непосредственной связью между каскадами

1.4. Усилители с RC-связью между каскадами

1.5. Усилители с трансформаторной связью между каскадами

1.6. Усилители на основе ОУ

1.7. Усилители на ИМС частного применения

1.8. Усилители мощности

2. Синтез структурной схемы

3. Расчет 1 каскада (инвертирующий на ОУ)

4. Расчет 2 каскада (неинвертирующий на ОУ)

5. Расчет 3 каскада (инвертирующего на ОУ)

6. Расчет 4 каскада (инвертирующий ОЭ на VT)

7. Расчет двухтактного усилителя мощности (оконечного каскада)

8. Расчет номиналов конденсаторов

9. Расчет АЧХ усилителя

10. Принципиальная схема широкополостного усилителя

11. Анализ АЧХ усилителя

11.1. Анализ АЧХ усилителя в области низких частот

11.2. Анализ АЧХ усилителя в области высоких частот

12. Оценка устойчивости схемы

13. Расчет коэффициента нелинейных искажений усилителя

14. Оценка работы схемы усилителя

14.1. Оценка работы схемы на НЧ

14.2. Оценка работы схемы на ВЧ

15. Расчет источника питания ИВЭ

Заключение

Приложение А (справочное) Список используемой литературы

Приложение Б (справочное) Перечень элементов схема электрическая принципиальная

3

5

5

6

8

9

10

11

13

14

26

28

30

32

33

38

43

45

48

49

49

50

52

53

56

56

57

58

63

64

65

ТПЖА210132.117.01 ПЗ

Изм

Лист

. Докум.

Подпись

Дата

Разраб.

Мельников

Широкополосный усилитель переменных сигналов

Лит

Лист

Листов

Провер.

Ланских

2

65

Н.контр.

Кафедра АТ

Группа У-32

Т.контр.

Утв.

Введение

Усилители электрических сигналов применяются в радиоприемных и радиопередающих устройствах, телевизионных установках, узлах проводного вещания, аппаратуре звукоусиления и звукозаписи, радиолокации, многоканальной электросвязи, измерительной аппаратуре, электронно-вычислительных машинах; они также широко используются во всевозможных автоматических и телемеханических устройствах, без которых не могут обойтись современные заводы, энергосистемы, нефтепромыслы и другие производства.[3]

Усилители применяются в аппаратуре управления ракетами и самолетами, в аппаратуре, используемой при работах в области атомной физики, медицине, геологии, геофизике и т.д.

Усилительные устройства характеризуются рядом технических показателей. В зависимости от того, какие из показателей считают основными, формулируются требования к проектированию усилителей и выбирают способы их технической реализации. К основным показателям усилителей относятся: коэффициент усиления, амплитудно и фазочастотные и переходные характеристики, коэффициент нелинейных искажений, уровень помех, чувствительность, устойчивость, входное и выходное сопротивления. Спроектированное устройство должно удовлетворять определенному сочетанию упомянутых показателей.[3]

Электрические колебания усиливаются при помощи специальных приборов - усилительных элементов. Эти элементы получают электрическую энергию от источника питания и преобразуют ее в энергию усиливаемых сигналов, т. е. обладают управляющими свойствами.

Обобщенную структурную схему усилительного устройства можно представить следующим образом:

Рис. 1

Управляющий источник энергии, от которого усиливаемые сигналы поступают на усилитель, называют источником сигнала, а цепь усилителя, в которую эти сигналы вводят, - входной цепью или входом усилителя. Устройство, являющееся потребителем усиленных сигналов, называют нагрузкой усилителя, а цепь, к которой подключают нагрузку, - выходной цепью или выходом усилителя. Источник управляемой энергии, преобразуемой усилителем в энергию усиливаемых сигналов, называют источником питания усилителя. Кроме основного, усилитель иногда имеет вспомогательные источники питания, энергия которых не преобразуется в усиливаемые сигналы, а используется для приведения усилительных элементов в рабочее состояние (например, источник питания цепей накала электронных ламп, источник напряжения смещения и т. д.).

Элементы, обладающие способностью усиливать, называют усилительными элементами (УЭ). К их числу относятся электронная лампа, транзистор, некоторые виды интегральных микросхем (ИМС), дроссель насыщения (в магнитном усилителе), варикап или вариконд (в емкостном усилителе) и другие.

Усиление, даваемое одним усилительным элементом для практических целей оказывается обычно недостаточным; тогда в усилителе используют несколько усилительных элементов, включенных таким образом, что усиленные первым элементом сигналы подводятся ко второму, усиленные вторым - к третьему и т.д.

При этом один усилительный элемент и отнесенные к нему элементы связи называют усилительным каскадом; большинство современных усилителей является многокаскадным.

При усилении сигналов усилитель несколько изменяет их форму; отклонения формы выходного сигнала от формы входного называют искажениями. Наличие в схеме усилителя реактивных сопротивлений, величина которых зависит от частоты, приводит к изменению формы сложного гармонического сигнала на выходе линейного усилителя по двум причинам: гармонические составляющие сложного входного сигнала усиливаются неодинаково, т.е. коэффициент усиления усилителя неодинаков на различных частотах; гармонические составляющие сложного входного сигнала при усилении сдвигаются на различные отрезки времени, т.е. фазовые сдвиги, вносимые усилителем, изменяют взаимное расположение гармонических составляющих в выходном сигнале.

Частотные искажения - искажение формы выходного сигнала, вызываемое неодинаковым усилением различных частот; искажения формы выходного сигнала, вызываемые фазовыми сдвигами, вносимыми усилителем, называют фазовыми искажениями.

Для изучения электронных устройств необходимо детальное рассмотрение работы их базовых вариантов. Работа состоит из анализа различных схем и принципов действия широкополосных усилителей (ШУ), рассмотренных в литературе, выборе структурных и принципиальных схем ШУ, электрического расчета параметров радиоэлементов и их выборе из современной отечественной элементной базы, а также расчете их параметров и временных характеристик.[3]

Соседние файлы в папке Архив1