Міністерство освіти і науки молоді та спорту України

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Інститут радіоелектроніки і телекомунікацій

Кафедра радіотехнічних пристроїв

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до курсової роботи

з дисципліни «Аналогові електронні пристрої»

Підсилювач потужності

Варіант 3

Розробив студент гр. РТ-093

_______________ А.Е. Близнюк

(підпис)

«___» ____________ 2012 р.

Керівник роботи доц. каф. РТП

_______________ В.І. Старцев

(підпис)

«___» ____________ 2012 р.

Одеса 2012

ЗАВДАННЯ

На курсовий проект з дисципліні «Аналогові електроні пристрої»

Студента Близнюка А.Е. групи РТ-093

Дата видачі «___»_______2012р.

Термін здачі «___»______2012р.

1. Призначення пристрою - підсилення потужності сигнала

2. Номінальна вихідна потужність –

3. Величина нагрузки –

4. Нижня гранична частота –

5. Верхня гранична частота –

6. Коффіціент нелінійних спотворень –

7. Величина вхідного сигнала –

8. Величина опору джерела сигнала –

Керівник КП Старцев В.І.

ЗМІСТ

Вступ ……………………………………………………………………………………….	4
1 Попередній розрахунок підсилювача ………………………………………………...	5
1.1 Визначення числа каскадів підсилювача ………………………………………..	5
1.2 Розподіл частотних спотворень ………………………………………………….	7
2 Електричний розрахунок каскадів підсилювача …………………………………….	9
2.1 Розрахунок кінцевого каскаду …………………………………………………...	9
2.2 Розрахунок перед-кінцевого каскаду ……………………………………………	13
2.3 Розрахунок драйверного каскаду ………………………………………………..	15
3 Розрахунок нелінійних спотворень …………………………………………………..	20
3.1 Розрахунок нелінійних спотворень кінцевого каскаду ………………………...	20
3.2 Розрахунок нелінійних спотворень перед-кінцевого каскаду …………………	24
3.3 Розрахунок нелінійних спотворень драйверного каскаду ……………………..	28
4 Розрахунок потрібної глибини ЗЗ та вибір додаткового каскаду …………………..	33
5 Розрахунок регулятора тембру ……………………………………………………….	36
6 Розрахунок регулятора гучності ……………………………………………………...	38
7 Розрахунок попереднього підсилювача ……………………………………………...	39
8 Розрахунок радіатора ………………………………………………………………….	40
9 Висновки ……………………………………………………………………………….	41
10 Список літератури ……………………………………………………………………..	42

ВСТУП

В багатьох областях науки та техніки часто виникає необхідність підсилення електричних коливань (сигналів) різних видів зі збереженням їх форми. Пристрої, призначенні для таких цілей, називають підсилювачами.

Ціль даного курсового проекту ― розробка підсилювача потужності звукових частот.

В першому розділі розраховується число каскадів підсилювача та розподіляються частотні спотворення між каскадами.

В другому розділі виконується покаскадний розрахунок в напрямку від виходу до входу підсилювача, тобто спочатку розглядається кінцевий каскад, потім – передкінцевий, драйверний і, на кінець, каскади попереднього підсилення.

В третьому розділі розраховуються нелінійні спотворення для кожного з каскадів.

В четвертому розділі визначається необхідна глибина зворотнього зв’язку при необхідних запасах стійкості.

В п’ятому, шостому, сьомому і восьмому розділах вибираються схеми пристроїв регулювання тембру та гучності, схема попереднього підсилювача і схема радіатора відповідно та розраховуються їх параметри.

1 Попередній розрахунок підсилювача

1.1 Визначення числа каскадів підсилювача

Визначимо напругу на виході підсилювача (діюча напруга):

(1.1.1)

Максимальна напруга (амплітудна):

(1.1.2)

Приймемо те, що напруга насичення , а відсічення .

Отже, напруга на виході підсилювача дорівнює:

(1.1.3)

Визначимо коефіцієнт передачі:

(1.1.4)

Знайдемо коефіцієнт передачі на середніх частотах:

(1.1.5)

Знайдемо вхідний опір:

(1.1.6)

Знайдемо максимальну вхідну напругу:

(1.1.7)

Знайдемо вхідну напругу:

(1.1.8)

Визначимо коефіцієнт передачі по напрузі:

,

(1.1.9)

Щоб визначити повний коефіцієнт передачі по напрузі, необхідно враховувати коефіцієнт втрат, який складається з впливу зворотнього зв’язку, й дорівнює 40дБ та впливу вхідних ланцюгів, й дорівнює 6дБ:

(1.1.10)

Визначимо потужність, яку необхідно подати на вхід підсилювача:

(1.1.11)

Визначимо коефіцієнт передачі по потужності:

(1.1.12)

(1.1.13)

Знайдемо повний коефіцієнт передачі по потужності, при цьому врахуємо, що втрати на зворотній зв’язок і вхідні ланцюги в 2 рази менше:

(1.1.14)

Нехай схеми кінцевого та передкінцевого каскадів включені за схемою зі спільним колектором, тоді отримаємо:

, ,

де .

Отримаємо :

,

(1.1.15)

Для схеми з спільним емітером отримаємо:

(1.1.16)

(1.1.17)

(1.1.18)

(1.1.19)

Визначимо кількість каскадів підсилювача:

(1.1.20)

(1.1.21)

Вибираємо більше серед та і отримаємо, що загальне число каскадів буде 7.

1.2 Розподіл частотних спотворень

(1.2.1)

(1.2.2)

На ВЧ в підсилювачі потужності суттєві частотні спотворення вносить драйверний каскад, тому:

(1.2.3)

(1.2.4)

(1.2.5)

(1.2.6)

(1.2.7)

(1.2.8)

(1.2.9)

(1.2.10)

Побудуємо структурну схему підсилювача потужності (рис. 1):

Рис. 1 – Структурна схема підсилювача потужності