Разработка структурной схемы. 2. Разработка структурной схемы. .4

Содержание

1. Введение…………………………………………………………………………………..3

2. Разработка структурной схемы.………………………………………………………….4

3. Разработка и расчёт принципиальной схемы…………………………………………...5

3.1 Расчёт оконечного каскада…………………………………………………………..-

3.2 Расчет регулятора тембра…………………………………………………………...12

3.3 Расчет регулятора усиления………………………………………………………...15

3.4 Выбор каскадов предварительного усиления …………………………………….16

3.5 Расчет номиналов конденсаторов………………………………………………….17

4. Заключение……………………………………………………………………………….19

5. Список использованных источников…………………………………………………..20

6. Принципиальная схема устройства…………………………………………………….21
1.Введение

Основное назначение усилителей мощности - это усиление сигнала, т. е. при подаче на вход УМ электрического сигнала малой мощности на нагрузке в идеале получается сигнал той же формы, но большей мощности. Для усиления сигнала используется энергия источника питания, для передачи которой в нагрузку используются активные элементы, управляемые входным сигналом.

Усилители звуковых частот применяются в любых системах, где возникает необходимость в воспроизведении сигнала звуковой частоты, поскольку приемлемое по уровню громкости воспроизведение звука невозможно без применения усилителей.

В наши дни благодаря развитию интегральной схемотехники стало возможно построение законченных усилительных устройств практически на одной микросхеме. Однако проблемы тепловыделения порой не позволяют создавать мощные усилители на одной микросхеме. В таких случаях принято проектировать мощный оконечный каскад либо на транзисторах, либо на лампах (считается, что ламповые приборы вносят меньшие искажения в сигнал и обеспечивают более “мягкое” звучание). В то же время для каскадов промежуточного усиления проблемы, связанные с перегревом активных элементов, не так актуальны, что позволяет проектировать их с использованием распространённых интегральных схем, способных “раскачать” оконечный каскад по напряжению. Обычно в промежуточных каскадах используют линейные интегральные схемы, обладающие активными свойствами, – операционные усилители. В этой работе предполагается как раз такое решение поставленной задачи.

В соответствии с техническим заданием необходимо спроектировать усилитель мощности звуковой частоты. Усилители звуковой частоты применяются во многих областях нашей жизнедеятельности, оказывая нам тем самым огромную помощь. В настоящее время наука и техника развиваются широкими темпами, и с ними увеличивается количество сфер внедрения данных усилителей.

Требования к электрическим параметрам усилителей звуковых сигналов обычно выдвигаются с расчётом на компромисс между качеством воспроизведения и экономичностью. Поскольку на устройство, проектируемое в данной работе, не накладывается условий на обьем производства, то здесь допустимо смещение приоритета в сторону более высокого качества звука.

Разработка структурной схемы

Для приближённого описания функционирования устройства строится структурная схема, блоки которой соответствуют определённым узлам усилителя.

·

Рис. 1

Входная цепь служит для согласования внутреннего сопротивления источника сигнала, а также для передачи сигнала от источника сигнала во входную цепь предварительного усилителя тогда, когда прямое подключение невозможно или нецелесообразно. В простейшем случае это конденсатор, который предотвращает попадание постоянной составляющей на вход регулятора тембра. Регулятор усиления используется для обеспечения регулировки мощности сигнала в заданном диапазоне. Регулятор может быть реализован в виде обычного делителя или выполнен по схеме с применением ООС ОУ. В разрабатываемой схеме предполагается регулировать усиление в цепи ОС операционного усилителя.

Предварительный каскад используется для усиления уровня сигнала до величины, необходимой для возбуждения оконечного каскада мощности. Обычно предварительный каскад обеспечивает усиление по напряжению.

Оконечный каскад предназначен для передачи в нагрузку необходимой мощности сигнала и имеет достаточно высокий коэффициент усиления по току.

Отрицательная обратная связь (ООС) охватывает усилитель в целом, понижая уровень нелинейных искажений усилителя, вносимых оконечным каскадом, а также для повышения стабильности. Но при введении ООС понижается коэффициент усиления каскадов ей охваченных.

Выходное устройство служит для передачи усиленного сигнала из выходной цепи в нагрузку. Применяется когда непосредственное подключение нагрузки невозможно или нецелесообразно. Конденсатор используется для разделения постоянных составляющих тока и напряжения выходной цепи и нагрузки.

Источник питания обеспечивает устройство энергией, впоследствии преобразуемой в энергию усиленного сигнала.