Курсовая работа: Усилитель низкой частоты

ЦООС – цепь частотно-зависимой обратной связи;

На усилитель мощности поступает сигнал от источника поступает через разделительную емкость (Cр) с входного усилителя (ВУ), который служит для обеспечения заданного входного сопротивления (Rвх). Разделительная емкость необходима для уменьшения дрейфа нулевого уровня выходного напряжения. Для регулирования величины выходного напряжения сигнал с входного усилителя поступает на регулятор уровня (РУ).

Источник питания является выпрямительным устройством и состоит из четырех узлов: трансформатора, вентильного комплекта (диодная схема), сглаживающего фильтра и стабилизатора постоянного напряжения.

Трансформатор необходим для получения заданного напряжения.

Вентильный комплект необходим для выпрямления переменного напряжения. В качестве выпрямителя использую однофазную мостовую схему. Схема применяется на выходные мощности до 1кВТ.

Преимущества схемы : повышенная частота пульсаций , низкая величина обратного напряжения , хорошее использование трансформатора .

Недостатки : необходимость в четырех вентилях , повышенное падение напряжения на вентильном комплекте .

Сглаживающий фильтр используется для ослабления пульсаций. Используем конденсатор.

2. Выбор и расчет элементов функциональной схемы

2.1 Входной усилитель

??????? ????????? ?????? ?????????? ??????? ?????????????, ???????? ? ??????????? ???????, ????????? ????????? ????????? ?????????????? ? ??????????????? ???????? ????????? ???????. ? ???????? ???????? ????????? ??????? ????? ???????????????? ????????? ?? ???????????? ????????? (???.2).

Рис. 2

Найдем напряжение, подаваемое на входной усилитель

(2.1)

Коэффициент усиления по напряжению всей схемы определится как:

(2.2)

Пусть входной усилитель обеспечивает усиление входного сигнала по напряжению до 2 В, а также обеспечивает входное сопротивление устройства Rвх=0,1 МОм.

(2.3)

Рассчитаем сопротивления обратной связи

, (2.4)

т.о. согласно ряду Е24: , .

Конденсатор С₂ уменьшает коэффициент усиления ВУ на частотах меньше нижней граничной, поэтому выбираем его номинал из условия:

(2.5)

В полосе пропускания входное сопротивление ВУ Rвх = R₁ ïç(Rоудиф + R₂ ) @ R₁ .

Разделительную емкость Ср1 выберем исходя из нижней граничной частоты:

, (2.6)

Для того чтобы искажения на нижней граничной частоте были меньше увеличим емкости конденсаторов: , .

Выберем операционный усилитель. Основным параметром для выбора ОУ является частота единичного усиления. Исходя из того, что верхняя граничная частота входного сигнала f_max = 200 кГц и спад логарифмической АЧХ операционных усилителей в области верхних частот составляет –20 дБ/дек, то для ВУ необходим операционный усилитель с частотой единичного усиления fед ³ f_max *Ku = 0.96 МГц. Скорость нарастания выходного напряжения операционного усилителя должна удовлетворять величине выходного сигнала на верхней граничной частоте:

V_{U вых} ³ 2*p*f_max *Uву (2.7)

V_{U вых} ³ 2,513 В/мкс.

Согласно этим требованиям выберем операционный усилитель 140УД26А.

Параметры операционного усилителя: