2.4 Расчет линейных и нелинейных искажений, кпд
Рассчитываем линейные искажения по формуле:
,
(2.11)
и
находим по графику АЧХ . График АЧХ
приведен в приложении В. Подставим
полученные значения и получим
.
Рассчитываем нелинейные искажения по формуле:
(2.12)
Где
- напряжение выхода, а
- напряжение на входе каждого каскада
усилителя.
Подставив значения, получим:
.
Рассчитаем КПД по формуле:
(2.13)
Подставив данные, получим:
.
2.5 Расчет надежности элементов схемы.
Таблица 2.1 – Интенсивность отказов элементов принципиальной схемы.
Наименование элемента |
Коэффициент
надежности,
λ
|
Кол-во в схеме N |
Резистор (R) |
0.4 |
12 |
Конденсатор (С) |
0.213 |
1 |
Индуктивность (L) |
0.031 |
1 |
Диод (D) |
0.452 |
1 |
Микросхема (DD) |
1.44 |
3 |
Транзистор (VT) |
1.44 |
2 |
Количество дорожек |
0.005 |
52 |
Вероятность безотказной работы в течении t часов вычисляется по формуле (4.1):
При t = 1000000(ч)
(1.3.1)
(ч)
По полученным в данном разделе данным модно сделать вывод, что в течение 1 миллиона часов работы данное устройство выйдет из строя.
Заключение
В данном курсовом проекте был разработан усилитель электрических сигналов первичных измерительных преобразователей систем автоматического регулирования, который представляет собой усилитель мощности.
В схеме оконечного каскада для задания рабочего напряжения используются делители напряжения, диоды и транзисторы, что дает возможность осуществить работу схемы от одного источника.
В качестве входного каскада использован операционный усилитель, что значительно облегчило расчет и проектирование. Однако в процессе расчёта входного каскада выяснилось, что одна микросхема не может дать должный коэффициент усиления из-за верхней граничной частоты, поэтому пришлось использовать два последовательно соединенный операционных усилителя включенных в режиме инвертирующего напряжения.
В качестве широтно-импульсного модулятора использована интегральная микросхема TL494 производителя Texas Instruments, что позволило существенно упростить схему и повысить ее надежность.
В результате разработанная схема удовлетворяет заданным коэффициентам линейности, не линейности и КПД представленным в техническом задании.
Библиографический список
“Справочник по расчету электронных схем”, Гершунский Б.С., Киев,1987 г.
“ Основы электроники и микроэлектроники”, Гершунский Б.С., Киев,1987 г.
“Справочник по полупроводниковым приборам”, Лавриненко В.Ю., Киев, 1984 г.
“Справочник радиолюбителя”, Терещук Р.М., Терещук К.М., Седов С.А., Киев, 1982 г.
“Аналоговые интегральные схемы”, Булычев А.Л., Галкин В.И., Прохоренко В.А., Минск, 1993 г.
“ Основы проектирования усилительных и импульсных схем на транзисторах”, Воронков Э.Н., Овечкин Ю.А., Москва, 1973 г.
“Проектирование усилительных устройств на транзисторах”, под радакцией Войшвило Г.В., Москва, 1972 г.
“Проектирование усилительных устройств”, под редакцией Терпугова Н.В., Москва, 1982г.