Курсовая работа: Усилитель систем автоматики

Исходя из вышесказанного, рассчитаем коэффициент усиления требуемый от каскадов предварительного усиления (КПУ), по следующей формуле:

где К_вц – ослабление входной цепи (К_вц =0,6÷0,8)

К_вх – коэффициент передачи входного каскада по схеме ОК, так как у нас его нет, исключаем эту величину из расчетов.

К_вых – коэффициент передачи выходного каскада (двухтактного УМ), К_вых ≈0,7÷0,9

Подставив эти величины в вышеуказанную формулу получим:

Для того, чтобы узнать какой коэффициент усиления должен быть у каждого каскада по схеме ОЭ, на этапе предварительного расчета положим их равными друг другу. Исходя из этого получим следующую формулу:

где К_i – коэф-т усиления каждого каскада (К_i =8÷16)

N – число каскадов.

При K_i =10 и числе каскадов N=3 получим, что К_пр = 1000, что удовлетворяет нашим условиям.

Итак, имея три каскада по схеме ОЭ и двухтактный УМ на выходе, мы можем распределить коэффициенты усиления более рационально.

Для первого каскада, так как он на ПТ, сделаем коэффициент усиления по напряжению (K₁ =3).

Для второго каскада, коэффициент усиления по напряжению возьмём максимальный из разумных и возможных:

Теперь распределим частотные искажения между каскадами усилителя, зная, что у каскада на ПТ (из-за схемотехники каскада), ЭП и двухтактного УМ они равны Мн=0,9 ÷ 0,99, а у всех остальных положив равными:

где M_i – частотные искажения i-го каскада.

Так как M_{i в} и M_{i н} не превышают 0,98, следовательно корректирующий каскад (каскад с перекоррекцией) может и не понадобиться.

Структурная схема усилителя:

1.2 Расчет пятого (оконечного) каскада

Так как нагрузка каскада низкоомная (R_н =13 Ом), то мы решили использовать двухтактный усилитель мощности. Методика расчета приведена в литературе.

Для начала определимся с параметрами, которым должен удовлетворять транзистор:

где: P_kmax – допустимая мощность рассеяния

I_kmax – максимальный коллекторный ток.