- •Федеральное государственное бюджетное образовательное
- •Содержание
- •50 Гц 39
- •Общие организационно-методические указания
- •Методические указания по выполнению курсовой работы
- •Содержание курсовой работы и таблица вариантов заданий
- •Расчет усилителя мощности
- •Пример 1. Расчет бестрансформаторного усилителя мощности с однополярным питанием
- •Исходные данные для расчета:
- •Пример 2. Расчет бестрансформаторного усилителя мощности с двухполярным питанием
- •Исходные данные для расчета:
- •Пример 3. Расчет компенсационного стабилизатора напряжения на оу с ограничением выходного тока и защитой от короткого замыкания
- •Исходные данные для расчета:
- •Пример 4. Расчет импульсного стабилизатора напряжения с ограничением тока и широтно-импульсной модуляцией (шим) с использованием микросхемы а74s40 фирмы Fairchild
- •Исходные данные для расчета:
- •Пример 5. Расчет мостового выпрямителя с емкостным фильтром
- •Исходные данные для расчета:
- •Пример 6. Расчет мостового выпрямителя с индуктивно-емкостным фильтром
- •Исходные данные для расчета:
- •Пример 7. Расчет силового трансформатора, работающего на частоте 50 Гц
- •Исходные данные для расчета:
- •Оформление расчетно-пояснительной записки
- •Список литературы
- •Приложения
- •Электроника
- •236022, Калининград, Советский проспект,1
Исходные данные для расчета:
- максимальная
выходная мощность усилителя, Вт;
- сопротивление
нагрузки, Ом.
Расчет
Определяем с небольшим запасом мощность, отдаваемую резисторами выходного каскада в нагрузку
,
Вт.
Находим максимальное и среднее значения коллекторного тока транзисторов одного плеча за период


3. Рассчитываем амплитуду напряжения на нагрузке
,
В.
4. Вычисляем напряжение источника питания и округляем его до ближайшего из рядарекомендованных напряжений [6]
,
В
5. Определяем мощность, рассеиваемую на коллекторе транзисторов одного плеча за полный период сигнала:

6. Распределяем мощности рассеивания и токи коллекторов транзисторов одного плеча












7. Выбираем из справочника [7] или приложения 1типы транзисторов VT1, VT3 из условий, что




где
-
максимальное постоянное напряжение
коллектор-эмиттер выбранного типа
транзистора,
- максимальная
постоянная рассеиваемая мощность
коллектора,
- максимальный
импульсный ток коллектора,
- максимальный
постоянный ток коллектора.
Желательно также выбирать транзистор VT3, чтобы

-
минимальные значения
коэффициентов усиления по току транзистора
схем с общим эмиттером (ОЭ).
В противном случае необходимо вместо транзистора VT3 устанавливать составной, как это сделано во вспомогательном каскаде. Обычно параметры транзисторов выбирают с 40-50% запасом. Выписываем из справочника основные паспортные данные выбранных типов транзисторов.
8. Выбираем также из справочника типы транзисторов VT4, VT6, VT8 другого плеча усилителя, имеющих другую проводимость и составляющих комплементарную пару с транзисторами VT3, VT5, VT7 соответственно.
Параметры транзисторов комплементарной пары должны быть примерно одинаковыми.
9. Рассчитываем площадь радиаторов под транзисторы VT3, VT4 оконечного каскада по формуле
,
где
- температура перехода
транзистора, °С,
- максимальная
температура окружающей среды, °С,
- тепловое
сопротивление выбранного типа транзистора
переход-корпус, °С/Вт.
Максимальную температуру окружающей среды выбираем произвольно с учетом предполагаемой области использования усилителя.
10.
Определяем значения резисторов



Выбираем ближайшее стандартное значение резисторовиз ряда номинальных значений Е24 [8] илиприложения 2.
11. Рассчитываем максимальное значение базового тока транзистора VT5

где
-
минимальные значения коэффициента
усиления по току транзисторовVТ7,
VT5.
12.
Рассчитываем значения сопротивлений
резисторов
,
и
,


- напряжение питания
выбранного типа ОУ. Выбираем значение
=15В.
Если напряжение
УМ 18В и меньше, то ОУ выбираем с меньшем
на 2…3В напряжением питания.
13.
Выбираем из справочника [10]тип
диодов VD3,
VD4
из условия
,
где
- максимальный ток делителяR11,
VD3,
VT1,
R13;
- постоянный прямой
ток диода.
Максимальный
ток делителя принимаем равным
= 10 мА.
Выписываем из справочника[10]тип и основные технические характеристики диода.
14. Находим значения резисторов R11, R12

15. Вычисляем значения резисторов R7, R8 и R10
,
где
- ток базы транзистораVT1.

Выходной
ток ОУ принимаем равным
.
Значение резистораR10находим как
16. Определяем значения резисторов начального смещения R5, R6
.
17.
Из справочника [11]выбираем быстродействующий
тип ОУ с напряжением питания
= ± 15В и выписываем его основные параметры.
Уточняем необходимые внешние корректирующие
элементы (если таковые необходимы).
18. Из справочника [10] выбираем тип стабилитронов VD1, VD2 с напряжением стабилизации 15В. Выписываем основные параметры стабилитрона.
19. Рассчитываем значения сопротивлений балластных резисторов R3, R4

где
- напряжение стабилизации выбранного
типа стабилитрона, т.е. равное напряжению
питания операционного усилителя
,
- ток нагрузки
параметрического стабилизатора,
- минимальный ток
стабилизации стабилитрона.
Проверяем, чтобы

где
- максимальный ток стабилизации
стабилитрона.
20. Конденсаторы фильтра С2, СЗ по питанию микросхемы DA1 выбираем 10,0...30,0 мкФ. Корректирующие конденсаторы С4, С5, С6, С7 выбираем


В процессе наладки УМ емкость конденсаторов С4...С7 может быть скорректирована.
21.
Находим коэффициент усиления по
напряжению усилителя при стандартном
значении
по
формуле

и значение резистора R2

Резистор
R1
определяет входное сопротивление
усилителя.Принимаем
=
10 кОм.
22. Вычисляем емкость раздельного конденсатора C1

где
,
- минимальная
рабочая частота, Гц,
,
-
коэффициент нелинейных искажений, дБ.
Принимаем
Из справочника [9] или приложения 3выбираем стандартное значение емкости конденсатора C1 и его тип.
23. Для всех резисторов УМ определяем мощность рассеивания по формуле
и выбираем их типы
[8].
24. Примерно оцениваем КПД усилителя

где
- выходная мощность усилителя,
-
сумма мощностей, выделяемая на
электро-радиоэлементах схемы.
25.
Найдем ток, потребляемый усилителем
:

Потребляемый
усилителем
является выходным током стабилизатора
.
