Курсовая работа: Проектирование и расчет усилителя низкой частоты

Значение сопротивления резистора R2 рассчитывается[2] по формуле (1.3.36):

(1.3.36)

Ближайшее номинальное значение сопротивления по ГОСТ 10318-80 равно 110 кОм.

Значение емкости конденсатора С1 прнято равным 1 мкФ и будет уточняться при моделировании схемы на ЭВМ.

Номинальное напряжение всех конденсаторов схемы определяется из условия, что . То есть все конденсаторы берутся с номинальным напряжением не менее 22 В.

1.4 Анализ устройства на ЭВМ

Анализ работы схемы производился при помощи программы ElectronicsWorkbenchVersion 5.12. Как видно из осциллограмм, приведенных в приложениях Г и Д амплитуда сигнала на выходе на граничных частотах отличается от расчетной величины, что связано с различным коэффициентом передачи на этих частотах (смотреть приложение Е). При работе УНЧ на частотах, близких к граничным, появляются нелинейные искажения: на нижней граничной частоте – искажения в виде «ступенек», на верхней – срез вершины синусоиды сигнала.

Подбором емкости конденсатора С1 найдено ее оптимальное значение, равное 39 мкФ. Оказалось также, что при увеличении сопротивления резистора R3 нелинейные искажения на нижней граничной частоте уменьшаются, поэтому целесообразно исключить его из схемы (R3 = ¥).

Мощность сигнала в нагрузке на нижней частоте равна 20 Вт, а на верхней –36 Вт.

Выводы

Как показали расчеты и анализ работы смоделированной схемы на ЭВМ, спроектированный усилитель низкой частоты удовлетворяет требованиям технического задания. Такие параметры усилителя, как коэффициент нелинейных искажений, коэффициент полезного действия, напряжение шумов, а также некоторые другие параметры и характеристики в данном курсовом проекте не рассчитывались ввиду отсутствия соответствующих требований в техническом задании.

Во время работы над данным курсовым проектом были углублены знания по аналоговой электронике, в частности по усилителям низкой частоты. Были приобретены навыки работы с программой Workbench, моделирующей работу электрических цепей.

Список литературы

1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. – М.: «Высшая школа», 1991. – 617с.

2. Кофлин Р., Дрискол Ф. Операционные усилители. – М.: «Мир», 1979. – 356с.

3. Электронные схемы на операционных усилителях: Справочник / Щербаков В.И., Грездов Г.И. – Киев.: «Технiка», 1983. – 206с.

4. Нестеренко Б.К. Интегральные операционные усилители: Справочное пособие по применению. – М.: Энергоиздат, 1982. – 124с.

5. Гершунский Б.С. Справочник по расчету электронных схем – Киев.: «Вища школа», 1983 – 237с.

6. Cправочник радиолюбителя-конструктора . – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1984. – 560 с

Приложение 1

Рисунок 2 – Модель проектируемого усилителя

Приложение 2

Рисунок 3 – Осциллограмма выходного сигнала

на нижней граничной частоте

Приложение 3

Рисунок 4 - Осциллограмма выходного сигнала на верхней граничной частоте

Приложение 4

Рисунок 5 – Амплитудно-частотная характеристика проектируемого усилителя