Зміст
Введення
1. Технічне завдання
1.1 Призначення та область застосування
1.2 Технічні характеристики
1.3 Характеристика надійності
1.4 Умови експлуатації
2. Огляд літературних джерел
3. Аналіз структурної схеми
4. Аналіз схеми електричної принципової
5. Вибір елементної бази
5.1 Конденсатори
5.2 Мікросхема
5.3 Резистори
5.4 Діоди
5.5 Транзистори
6. Опис монтажної схеми
6.1 Друкована плата
6.2 Складальне креслення
7. Розрахунок надійності
8. Розрахунок віброміцності
9. Розрахунок теплового режиму
10. Розрахунок електромагнітної сумісності
Висновок
Список літератури
Додаток
Введення
В даний час в техніці повсюдно використовуються різноманітні підсилювальні пристрої. Куди ми не подивимося - підсилювачі всюди оточують нас. У кожному радіоприймачі, в кожному телевізорі, в комп'ютері і верстаті з числовим програмним управлінням є підсилювальні каскади. Ці пристрої, воістину, є грандіозною винаходом людства.
Залежно від типу підсилюваного параметра підсилювальні пристрої діляться на підсилювачі струму, напруги та потужності.
В даному курсовому проекті вирішується завдання проектування підсилювача потужності (УМ) звукової частоти (ЗЧ) на основі операційних підсилювачів (ОУ). У завдання входить аналіз вихідних даних на предмет оптимального вибору структурної схеми та типу електронних компонентів, входять до складу пристрою, розрахунок ланцюгів підсилювача і параметрів його компонентів, і аналіз частотних характеристик отриманого пристрою.
Оптимізація вибору складових компонентів полягає в тому, що при проектуванні підсилювача слід використовувати такі елементи, щоб їх параметри забезпечували максимальну ефективність пристрою за заданими характеристиками, а також його економічність з точки зору витрати енергії харчування і собівартості, що входять до нього компонентів.
1. Технічне завдання
1.1 Призначення і область застосування
Описаний в даній роботі підсилювач ЗЧ призначений для радіоприймача, також він може бути застосований в інших схожих пристроях. Використовується для посилення потужності в діапазоні 20 ... 20000 Гц з мінімальним коефіцієнтом відсотком гармонік нелінійних спотворень. Конструкція підсилювача проста і надійна.
1.2 Технічні характеристики
Вихідна потужність, Вт 150
Коефіцієнт гармонік, не більше,% 0,2
Діапазон частот, Гц 20 ... 20000
ККД,% 68
Номінальна вхідна напруга, В 1
Вхідний опір, кОм 10
1.3 Характеристика надійності
Середній час напрацювання на відмову, год 5000
1.4 Умови експлуатації
Температура навколишнього середовища, 0 C -10 ... +50
Відносна вологість повітря при температурі +20 0 C,% до 90
2. Огляд літературних джерел
1) В«Простий стереофонічної підсилювач потужності В».
Б. С. Іванов - В«У допомогу радіогуртку В»- М:В« Радіо і зв'язок В», 1990 р.
У даній книзі розглядається простий стереофонічний підсилювач потужності (рис. 1). Він складається з однієї інтегральної мікросхеми та чотирьох потужних малогабаритних транзисторів. Основні параметри: номінальна вихідна потужність на навантаженні досягає 2 Вт в кожному каналі; коефіцієнт гармонік не перевищує 1% (на частоті 1 кГц), діапазон частот, що пропускаються лежить в межах від 63 Гц до 12.5 кГц. Він придатний для відтворення грамзапису при підключенні до входу п'єзоелектричного стереофонічного або монофонічного звукознімача, для посилення звуку переносного транзисторного радіоприймача під час туристських походів, для відтворення записів через автомобільний касетний стереопрогравач і в багатьох інших випадках [6].
Рис. 1. Простий стереофонічної підсилювач потужності
2) В«УЗЧ транзисторного приймача В».
Н. Ф. Назаров - В«У допомогу радіоаматорові В», випуск 93 - М:В« ДОСААФ В», 1986 р.
Цей підсилювач потужності звукових частот можна використовувати в транзисторних радіомовних або зв'язкових приймачах, а також в приймальному тракті короткохвильових або ультракороткохвильових трансіверов. Максимальна вихідна потужність підсилювача 250 ... 300 мВт (рис. 2). Номінальний опір навантаження лежить в межах 10 ... 50 Ом. Решта параметри УЗЧ залежать від того, який необхідно мати коефіцієнт підсилення. В підсилювачі можна застосовувати будь общецелевие ОУ з внутрішньої корекцією АЧХ [7].
Рис. 2. УЗЧ транзисторного приймача
3) В«Підсилювач потужності звукової частоти класу "Hi-Fi" на TDA2030 В».
detalinadom.narod.ru/nabor/nabTDA2030.htm
Мікросхема за своєю суттю представляє потужний операційний підсилювач і принципова схема у неї така ж (рис. 3). У даному варіанті реалізована схема не інвертуючого включення. Для простоти збірки підсилювач зібраний за схемою з однополярним живленням і забезпечує на навантаження 4 Ома до 15 Вт Даний підсилювач потужності є універсальним цеглинкою для побудови високоякісного підсилювача будь конфігурації, від звичайного стереофонічного до мультимедійного 2.1 або 5.1. При харчуванні до 20 В у такому підсилювачі в Як сабвуферного можна використовувати бруківку схему на TDA2050 (набір У033), при харчуванні до 30 В у цій ролі потрібне використання більш потужного підсилювача, наприклад на TDA2052 (У034) [3].
Рис. 3. Підсилювач потужності звукової частоти класу "Hi-Fi" на TDA2030
4) В«Підсилювач потужності звукової частоти В».
schematic.by.ru/65/6502.htm
Підсилювач ЗЧ має дуже низькі коефіцієнти гармонійних і інтермодуляціонних спотворень, він порівняно простий, здатний витримувати короткочасне коротке замикання в навантаженні, не вимагає виносних елементів термостабілізації струму транзисторів вихідного каскаду (рис. 4). Основні технічні характеристики: максимальна потужність на навантаженні опором 4 0м - 80 Вт; номінальний діапазон частот 20 ... 20000 Гц; коефіцієнт гармонік не більше 0,002 коефіцієнт інтермодуляціонних спотворень 0,0015% [4].
Рис.4. Підсилювач потужності звукової частоти
Висновок: Розглянутий в даній роботі підсилювач звукової частоти надійніше і потужніше, ніж існуючі аналоги, він володіє більшою вихідною потужністю, меншим коефіцієнтом гармонік і т. д. Схеми зі схожими характеристиками мають великі розміри, що ускладнює їх розрахунок і складання.
3. Аналіз структурної схеми
Рис. 5. Структурна схема УМЗЧ
1 - блок обмеження (БО), 2 - попередній каскад (ПК), 3 - блок стабілізації (БС), 4 - зворотний зв'язок (ОС), 5 - вихідний каскад (ВК).
БО зменшує коефіцієнт посилення ОУ, щоб стабілізувати його характеристики, коли вихідна напруга підсилювача потужності досягає максимального значення. В результаті зменшується глибина насичення транзисторів VT1, VT2 і знижується ймовірність виникнення наскрізного струму в вихідному каскаді [5].
ПК здійснює необхідне посилення по напрузі і забезпечує роботу підсилювача з глибокою негативною ОС. Джерело вхідного сигналу розвивають дуже низька напруга. Подавати його безпосередньо на каскад посилення потужності не має сенсу, так як при слабкому керуючому напрузі неможливо отримати значні зміни вихідного струму.
БС стабілізують напруга живлення ОУ, яке одночасно використовується для створення необхідного напруги зміщення вихідного каскаду.
ОС стабілізує характеристики УМ і задає загальний коефіцієнт посилення по напрузі.
ВК забезпечує необхідне посилення по струму і по напрузі.
4. Аналіз схеми електричної принципової
Каскад попереднього посилення виконаний на швидкодіючому ОУ DA1 (К544УД2Б), який поряд з нео...
