Сопротивление резистора округляем до ближайшего стандартного номинала из ряда Е192:
С2−29В — 0,125 — 70,6 кОм ±0,1% - 1,0 — А ОЖО.
467.
099 ТУ.
Входное сопротивление усилителя определяется формулой:
. (4.6).
Ом. (4.7).
Учитывая такое большое значение, для обеспечения кОм используется резистор .
: С2−33Н-0,125−200 кОм±1%-А-В ОЖО.
467.
173 ТУ.
5 Расчет разделительных конденсаторов.
На нижней частоте =60 Гц коэффициент частотных искажений =3 дБ (в относительных единицах =1,41). Он обусловлен разделительными конденсаторами, которые подключены к резисторам и соответственно. Учитывая, что <<, основную часть коэффициента частотных искажений необходимо отнести на конденсатор. Принимаем =1,3. Тогда коэффициент частотных искажений, обусловленный конденсатором, рассчитывается по формуле:
. (5.1).
Емкость конденсатора рассчитывается по формуле:
нФ. (5.2).
Округляем полученное значение в большую сторону до ближайшего стандартного номинала 33 нФ и выбираем конденсатор типа К10−17б [5]:
С1: К10−17б-М47−33 нФ (10%-50В-ОЖО.
460.
172 ТУ.
Емкость конденсатора рассчитывается по формуле:
мк.
Ф. (5.3).
Округляем полученное значение в большую сторону до ближайшего стандартного номинала 680 мк.
Ф и выбираем конденсатор типа К50−15 (неполярный):
С2: К50−15−680 мк.
Ф (20%-6,3В-ОЖО.
464.
185 ТУ.
Рассчитаем коэффициенты частотных искажений с учетом реальных значений конденсаторов .
Коэффициент частотных искажений, обусловленный конденсатором, рассчитывается по формуле:
. (5.4).
Коэффициент частотных искажений, обусловленный конденсатором, рассчитывается по формуле:
. (5.5).
Общий коэффициент частотных искажений рассчитывается по формуле:
. (5.6).
В логарифмических единицах:
дБ. (5.7).
6 Анализ коэффициента частотных искажений на верхней частоте.
Частотные свойства проектируемого усилителя низкой частоты в области верхних частот (коэффициент частотных искажений) определяются частотной характеристикой ПК на ОУ.
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) ОУ описывается формулой [3]. :
(6.1).
где рад/с — частота среза ОУ, или Гц.
Общая ООС, которой охватывается усилитель, расширяет диапазон частот (увеличивает частоту среза в области верхних частот):
кГц. (6.2).
Коэффициент частотных искажений на верхней граничной частоте рассчитывается по формуле:
. (6.3).
В логарифмических единицах:
дБ. (6.3).
Заключение
.
В курсовом проекте проведено проектирование усилителя низкой частоты.
Все параметры спроектированного усилителя отвечают требованиям задания.
Номинальная выходная мощность усилителя =28 Вт обеспечивается параметрами транзисторов (см. Приложение П1 «Усилитель низкой частоты. Схема электрическая принципиальная»), которые используются в ОК усилителя.
Коэффициент частотных искажений на нижней граничной частоте =60 Гц не превышает указанного в задании значения.
Коэффициент частотных искажений на верхней граничной частоте =1,5 кГц не превышает указанного в задании значения.
Входное сопротивление =200 кОм соответствует указанному в задании значению.
Интервал рабочих температур от =-300 С до =+500 С обеспечивается выбором соответствующей элементной базы.
Улучшение некоторых параметров спроектированного усилителя низкой частоты (в частности — обеспечить более точное значение коэффициента усиления в области средних частот) можно следующим образом: резистор выполнить в виде последовательного соединения двух резисторов, общее сопротивление которых более точно соответствует формуле (4.5).
Упрощения схемы электрической принципиальной можно достичь, если использовать импортную комплектующую базу. Так, например, вместо ОУ типа 140УД6 можно использовать импортный ОУ, который допускает напряжение питания (18 В. Это позволит исключить из схемы параметрические стабилизаторы: резисторы, стабилитроны .
Использование комплементарной пары составных транзисторов (в одном корпусе) позволит упростить схему ОК.
1. Короткова Т. Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств: Учебно-методическое пособие для слушателей 3 курса факультета заочного обучения специальности 210 602.
65 «Специальные радиотехнические системы». — Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2013. — 61с.
2. Волович Г. И. и др. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. — М.: ДОДЭКА, 2007. — 528 с.
3. Бойко В., Гуржий А., Жуйков В. Схемотехника электронных систем. Аналоговые и импульсные устройства: УчебникСПб: БХВПетербург, 2004 г. — 488 с.
4. Сиренький И. В., Рябинин В. В., Голощапов С. Н. Электронная техника. 2005. — 416 с.
5. Петухов В. М. Взаимозаменяемые транзисторы. Справочник. — М.: Радио.
Софт, 2007.
6. Элементы схем бытовой радиоаппаратуры. Конденсаторы. Резисторы. Справочник./ Аксенов А., Нефедов. — М.: Радио и связь. — 1998. — 596 с.
Приложение П1.
Усилитель низкой частоты.
Схема электрическая принципиальная.
