1.2. Задание на курсовой проект

Задание представляет собой технические условия, по которым необходимо спроектировать усилитель низкой частоты (УНЧ). УНЧ является радиоэлектронным устройством, широко применяемыми в бытовой и измерительной технике. Его структурная схема в общем виде содержит следующие элементы (см. рис.1).

– источник сигналов (ИС) и нагрузку усилителя (Н);

– оконечный усилительный каскад (ОК), выдающий в цепь нагрузки требуемую выходную (полезную) мощность;

– предоконечный усилительный каскад (ПОК), необходимый для воз-буждения ОК;

– предварительный усилительный каскад (ПУ);

– устройство руч­ной или автоматической регулировки усиления и тембра (УР);

– входное устройство (ВУ) согласования выходного сопро­тивления источника сигналов с входным сопротивлением усилителя;

– цепь отрицательной обратной связи (ОС), применяемую для кор-рекции частотной характеристики УНЧ, сниже­ния уровня нелинейных искажений и шумов, стабилизации коэффициента усиления и ис­ходных режимов работы транзисторов;

– устройство защиты от перегрузки (УЗ) усилителя по выходу (входу).

Конкретный УНЧ может содержать не все элементы, показанные на рис. 1.

Исходные данные устанавливают основное назначение, технические и тактико-технические характеристики, показатели качества, предъявляемые к разрабатываемому усилителю. В техническом задании (ТЗ) на проектирование УНЧ должны быть ука­заны следующие исходные данные:

– назначение усилителя;

– номинальная выходная мощность Рвых ( 0,1 – 100 Вт) ;

– сопротивление нагрузки Rн( 2ом – 1ком );

– величина нелинейных искажений К_г ( коэффициент гармо­ник в про- центах) при выходной мощности, равной половине номинальной;

– рабочий диапазон частот усиливаемых сигналов от Fн ( 10–300 Гц) до Fв (10 –100 кГц), определяемых при уровне линейных частотных искажений на этих частотах Mн и Mв , равном –3 дБ;

– динамический диапазон регулировок громкости и тембра в деци­белах;

– выходное сопротивление источника сигнала Rист (0,1–100 кОм);

– выходное напряжение источника Uист ( 0,01–1 В) усиливаемого сигнала;

– тип выходного каскада усилителя мощности;

–диапазон рабочих температур от Tmin до Tmax в градусах Цельсия .

1.3. Порядок проектирование усилителя унч

Проектирование следует начинать с тщательного изучения технического задания, после чего можно приступить к эскизному проектированию, которое выполняется в следующем порядке:

– на основании обзора имеющейся научно-технической литературы производится выбор вариантов схем;

– определяется число каскадов с распределением усиления по каскадам;

– распределяются по каскадам уровни частотных искажений.

При эскизном проектировании производится выбор структурной схемы усилителя, и принимается решение о целесообразности включения отдельных блоков в многокаскадный усилитель. Затем переходят к выбору принципиальных схем отдельных каскадов и составлению ориентировочной общей принципиальной схемы. Далее на основе ТЗ проводятся:

– предварительные расчеты энергетических параметров усилителя;

– разрабатываются электрические схемы каскадов и выбираются типы применяемых в них транзисторов;

– подробно рассчитываются рабочие режимы каждого из каскадов по постоян­ному и переменному току. Уточняются номиналы элементов электрической схемы;

– рассчитывается коэффициент гармоник, верхняя и нижняя рабочие частоты усилителя;

– рассчитываются цепи отрицательной обратной связи и определяются параметры и характеристики усилителя с ОС;

– выбираются схемы регулировки усиления и тембра и рассчитыва­ются номиналы их элементов;

– выбираются и рассчитываются схемы устройств защиты усилителя от перегрузки;

– определяются требования к конструкции печатной платы и технологии её изготовления.

Покаскадный расчет выполняется в направлении от выхода к входу усилителя. Это объясняется тем, что условия работы каждого предшест­вующего каскада определяются режимом работы по­следующего каскада.