Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Усилитель мощности класса Б КУРСАЧ

Тип Реферат
Предмет Физика
Просмотров
823
Размер файла
113 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Усилитель мощности класса Б КУРСАЧ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

„КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”

КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА БІОМЕДИЧНОЇ ЕЛЕКТРОНІКИ

КУРСОВА РОБОТА

по курсу: Проектування біомедичної апаратури

на тему: Підсилювач потужності класу B .

Київ 2006 р.

Содержание

Введение3
Расчет усилителя мощности класса B6
Схема электрическая принципиальная8
Моделирование в PSpice9
Практическая часть11
Выводы12
Литература13

Введение

В настоящее время в технике повсеместно используются разнообразные усилительные устройства. В каждом радиоприёмнике, в каждом телевизоре, в компьютере и станке с числовым программным управлением есть усилительные каскады. Эти устройства, воистину, являются великим изобретением человечества.

В зависимости от типа усиливаемого параметра усилительные устройства делятся на усилители тока, напряжения и мощности.

В данном курсовом проекте решается задача проектирования усилителя мощности (УМ) на основе операционных усилителей (ОУ). В задачу входит анализ исходных данных на предмет оптимального выбора структурной схемы и типа электронных компонентов, входящих в состав устройства, расчёт цепей усилителя и параметров его компонентов, и анализ частотных характеристик полученного устройства.

Для разработки данного усилителя мощности следует произвести предварительный расчёт и оценить количество и тип основных элементов - интегральных операционных усилителей. После этого следует выбрать принципиальную схему предварительного усилительного каскада на ОУ. Затем необходимо рассчитать корректирующие элементы, задающие режим усилителя (в нашем случае режим В ) и оценить влияние параметров элементов схемы на АЧХ в области верхних и нижних частот.

Оптимизация выбора составных компонентов состоит в том, что при проектировании усилителя следует использовать такие элементы, чтобы их параметры обеспечивали максимальную эффективность устройства по заданным характеристикам, а также его экономичность с точки зрения расхода энергии питания и себестоимости, входящих в него компонентов.

В общем случае структурная схема усилителя мощности может быть представлена на рисунке.

Входная цепь коррекции и согласования совместно с входным транзистором образуют входной каскад, межкаскадная корректирующая цепь (КЦ) и выходной транзистор образуют выходной каскад. При необходимости между входным и выходным каскадом может быть включен один или несколько промежуточных каскадов. Входная цепь коррекции и согласования предназначена для согласования входного сопротивления усилителя мощности с выходным сопротивлением модулятора и формирования заданной амплитудно-частотной характеристики входного каскада. Наибольшее распространение в настоящее время получила реализация входной цепи коррекции и согласования в виде последовательного соединения аттенюатора и КЦ той же структуры, что и межкаскадная КЦ. Межкаскадная КЦ предназначена для формирования заданной амплитудно-частотной характеристики выходного каскада. Согласующе-фильтрующее устройство служит для устранения влияния реактивной составляющей выходного импеданса транзистора на уровень выходной мощности выходного каскада, для реализации оптимального, в смысле достижения выходной мощности, сопротивления нагрузки внутреннего генератора транзистора выходного каскада, для обеспечения заданного уровня внеполосных излучений радиопередающего устройства.

Расчет усилителя мощности класса B

Усилитель мощности предназначен для передачи больших мощностей сигнала без искажений в низкоомную нагрузку. Обычно они являются выходными каскадами многокаскадных усилителей. Основной задачей усилителя мощности является выделение на нагрузке возможно большей мощности. Усиление напряжения в нём является второстепенным фактом. Для того чтобы усилитель отдавал в нагрузку максимальную мощность, необходимо выполнить условие Rвых= Rн .

Основными показателями усилителя мощности являются: отдаваемая в нагрузку полезная мощность Pн, коэффициент полезного действия h , коэффициент нелинейных искажений Kг и полоса пропускания АЧХ.

Оценив требуемые по заданию параметры усилителя мощности, выбираем структурную схему, представленную нарис.1.1 , основой которой является предварительный усилительный каскад на операционном усилителеLM324N и оконечный каскад (бустер) на двух комплементарных парах биполярных транзисторов(n-p-nBC547Cи p-n-pBC557C).

Основной каскад усилителя, показанного на рис. 1.1, выполнен на 4-х транзисторах VT1, VT2, VT3, VT4 включенных по схеме комплементарных пар эмиттерного повторителя, работающего в режиме В.

Рис.1.1. Схема усилителя мощности класса B

В режиме B рабочая точка выходного каскада смещена до критического значения коллекторного тока и каждую половину периода происходит переключение транзисторов - каждый из них усиливает свою "половинку" сигнала. То есть при наличии входного сигнала транзисторы работаю поочередно – для положительных полуволн работает транзисторы n-p-n(VT1 и VT3), а для отрицательных p-n-p(VT2 и VT4). В отсутствие сигнала транзисторы закрыты, ток покоя не протекает.

Давайте посмотрим, как у нас обстоит дело с потребляемой мощностью, КПД, и нагревом транзисторов.

Для начала введем некий коэффициент а – так называемый, коэффициент использования.

то есть отношение выходного напряжения в данный момент к максимальному выходному напряжению. Этот коэффициент показывает загруженность усилителя работой в данный момент.

Итак, выходная мощность считается по следующей формуле:

мощность рассеяния рабочего транзистора,приблизительно постоянна (максимально 22% от выходной):

потребляемая мощность:

В нашем случае потребляемая мощность возрастает по мере роста входного сигнала и соответственно, выходной мощности. Максимальная потребляемая мощность при а=1 достигает

КПД. Работа транзисторов выходного каскада в режиме усиления тока и напряжения обеспечивает максимальный КПД выходного каскада, поскольку в этом случае напряжение насыщения транзисторов минимально и максимальное значение амплитуды выходного сигнала приближается к напряжению питания. Как и при коррекции искажений с использованием прямой связи, усилитель мощности, построенный по предложенной схеме, должен иметь достаточно глубокую ООС, обеспечивающую малые нелинейные искажения в широком динамическом диапазоне выходных сигналов. Очевидно, что наилучшим образом решить эту задачу позволяют современные, быстродействующие ОУ.

КПД также прирастает с ростом уровня сигнала и достигает 78,5%.

Посмотрим на искажения.

Усилители, имеющие схему класса B, страдают одним серьёзным недостатком - они не обладают температурной стабильностью. По мере того, как выходные транзисторы нагреваются, ток коллектора возрастает. Это вызывает выделение дополнительного тепла и возникает вероятность возникновения неконтролируемой положительной обратной связи, что может привести к выходу транзисторов из строя.

В чистом классе B нас также поджидают очень большие нелинейные или, как их еще называют – переходные искажения 1-го рода. На графике мы можем наблюдать, что вместо того, чтобы синусоиде плавно переходить через ноль, как она это делает во входном сигнале, у нас есть момент, когда сигнал исчезает вообще. Это происходит потому, что транзистору, чтобы открыться и начать работать нужно некоторое пороговое напряжение, подаваемое на базу – для кремниевых биполярных транзисторов оно равно 0,7 вольта. С этими искажениями, не справляется никакая отрицательная обратная связь.

Данным условиям удовлетворяют такие компоненты:

1. Операционный усилитель: LM324N (Philips);

2. Транзистор NPN: BC547C (Philips);

3. Транзистор PNP: BC557C (Philips).

Зная характеристики всех компонентов, включая резисторы (10 кОм, 560 Ом, 47 Ом ), расчитаем выходное напряжение, если Uвх=1 В

?????

Спецификация элементов

№ п/пОбозначениеТипКол - во
1R1Резистор МЛТ-1 – 3,3 kОм ± 10 %1
2R2,3,4Резистор МЛТ-1 - 10kОм ± 10 %3
3R5Резистор МЛТ-0.5 – 560 Ом ± 10 %1
4R6Резистор МЛТ - 47 Ом ± 10 %1
5VT1,3Транзистор BC547C2
6VT2,4Транзистор BC557C2
7ОУОперационный усилитель LM324N1
8С1Конденсатор – 1
9С2Конденсатор - 100 мкФ1

Литература.

1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Высшая школа, 1988. – 488 с.

2. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. – М.: Мир, 1982. – 512 с.

3. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: в 2-х томах. Пер. с англ. - М.: Мир, 1983 - Т.1, 598 c.

4. В.И. Щербаков, Г.И. Грездов. Электронные схемы на операционных усилителях. К.: Техніка. 1983 – 213 с.

5. Д. В. Игумнов, Г.П. Костюнина - “Полупроводниковые устройства

непрерывного действия “ - М: “Радио и связь”, 1990 г.

6. В. П. Бабенко, Г.И. Изъюрова - “Основы радиоэлектроники”. Пособие по курсовому проектированию - М: МИРЭА, 1985 г.

7. Н.Н. Горюнов - “ Полупроводниковые приборы: транзисторы”

Справочник - М: “Энергоатомиздат”, 1985 г.

8. http://www.chipdocs.com – архив технических описаний к зарубежным компонентам.

9. http://www.datasheetarchive.com – архив технических описаний к зарубежным компонентам.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
159599
рейтинг
icon
3275
работ сдано
icon
1404
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
157252
рейтинг
icon
6081
работ сдано
icon
2741
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
105734
рейтинг
icon
2110
работ сдано
icon
1318
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
67 669 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
РГГУ институт психологии им. Л.С. Выготского
Работа выполнена раньше срока, в полном объеме, с учетом всех требований! Алексею огромное...
star star star star star
СФУ
Спасибо огромное, всё на высшем уровне. Тема раскрыта, думаю, полностью.
star star star star star
ВГАФК
Работа была отлично выполнена, без каких либо замечаний. Большое спасибо, обращусь еще)
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Обзор на грант

Презентация, Основы научной и проектной деятельности в организации общего образования

Срок сдачи к 25 окт.

2 минуты назад

Заключение для диплома

Диплом, Менеджмент

Срок сдачи к 31 окт.

4 минуты назад

Решение задач

Решение задач, Планирование эксперимента в исследовании техпроцесса

Срок сдачи к 24 окт.

7 минут назад

Решить все задачи и все практические, без нейросети

Практическая работа, Экономика предприятия

Срок сдачи к 31 окт.

9 минут назад

Выполнить решение трех задач

Решение задач, Гидравлика

Срок сдачи к 25 окт.

11 минут назад

Курсовая с таблицами

Курсовая, применение САПР в металлургических процессах

Срок сдачи к 23 окт.

11 минут назад

Сделать практические работы начиная

Практическая работа, Компьютерные сети и системы

Срок сдачи к 26 окт.

11 минут назад

Написать реферат по обж. д-00728

Реферат, Безопасность жизнедеятельности

Срок сдачи к 29 окт.

11 минут назад

Курсовая работа

Курсовая, Технология отделки плитных материалов

Срок сдачи к 5 нояб.

11 минут назад

Написать курсовой проект.

Курсовая, Менеджмент

Срок сдачи к 8 нояб.

11 минут назад

Требования к рефератам: - 15-20 страниц

Реферат, История

Срок сдачи к 28 окт.

11 минут назад
11 минут назад

Необходимо сделать доклад и презентацию

Доклад, Финансы

Срок сдачи к 27 окт.

11 минут назад

Курсовая АСК

РГР, Архитектурно-строительные конструкции

Срок сдачи к 30 нояб.

11 минут назад

Сохранить файл в 23 версии компас и отправить мне

Чертёж, Электроснабжение

Срок сдачи к 22 окт.

11 минут назад

разработка в соответствии с исходными данными эскизного

Курсовая, Прикладная механика

Срок сдачи к 1 нояб.

11 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно