Введення
Електроніка є універсальним і виключно ефективним засобом при рішенні самих різних проблем в області збору та перетворення інформації, автоматичного та автоматизованого керування, вироблення і перетворення енергії.
Сфера застосування електроніки постійно розширюється. Практично кожна досить складна технічна система оснащується електронними пристроями. Важко назвати технологічний процес, управління якого здійснювалося б без використання електроніки. Функції електронних пристроїв стають все більш різноманітними.
Роль електроніки в даний час істотно зростає у зв'язку із застосуванням мікропроцесорної техніки для обробки інформаційних сигналів та силових напівпровідникових приладів для перетворення електричної енергії. Багато сфери нашої життєдіяльності вже неможливо уявити собі без електронних приладів.
За останні роки в проектуванні підсилювальних пристроїв з'явилися і утвердилися нові науково-технічні напрями. До них відносяться створення аналогових пристроїв на базі операційних підсилювачів, де формування їх зовнішніх характеристик здійснюється шляхом введення зовнішніх ланцюгів зворотного зв'язку, вдосконалення методів проектування аналогової мікросхемотехніки та ін.
Успішний розвиток машинних методів аналізу, що призвело до появи стандартних універсальних програм машинного розрахунку різних схем, у тому числі призначених і для мікроісполненія, обумовило значне скорочення обсягу робіт у процесі проектування. Розвиток мікросхемотехніки дозволило розробити, удосконалити і почати використовувати різноманітні схемні побудови, які раніше практично не застосовувалися в підсилювальних каналах, виконаних на дискретних елементах. До них відносяться джерела стабільного струму і напруги, схеми зсуву рівня і т. Д.
Сучасна електроніка пред'являє високі вимоги до якісних показників підсилювальних пристроїв. Незважаючи на існуюче різноманіття типів ІМС, що розглядаються як активні підсилювальні елементи, використання транзисторів у багатьох випадках практики є кращим. Так, наприклад, ІМС не завжди можуть витримати конкуренцію в питаннях забезпечення великих рівнів сигналу, малих рівнів внутрішніх шумів, заданих верхніх граничних частот, у ряді випадків гнучкості отримання конфігурації схем з якісними різними показниками та ін. Проектування підсилювальних пристроїв на транзисторах (дискретних елементах) є основою схемотехнічного синтезу мікросхем. Крім того, поєднання при проектуванні тих і інших підсилювальних елементів може привести до більш витонченим технічним рішенням, що задовольняє поставленим технічним завданням. Таким чином, проектування підсилювачів на транзисторах є основою для успішного проектування сучасних підсилювальних і аналогових пристроїв.
Розроблюваний підсилювач низької частоти призначений для посилення електричних сигналів зазначеного частотного діапазону. Область застосування пристрою досить широка. Воно може бути використано в якості вузла радіоелектронної апаратури, застосовуваної в побуті або будь-який інший сфері людської діяльності.
1. Вибір та обґрунтування структурної схеми пристрою
Вихідні дані:
,
,
,
,
,
,
.
Розрахуємо вхідну потужність підсилювача:
, (1)
Де - діюче значення напруги, В;
- величина опору навантаження, Ом.
Отже, коефіцієнт посилення, проектованого підсилювача повинен бути рівний:
, (2)
де? ККД вихідного трансформатора для даного підсилювача (= 0,8);
- вихідна потужність підсилювача, Вт;
- вхідна потужність підсилювача, Вт
Розрахуємо коефіцієнт посилення в децибелах:
дБ.
З розрахунку, що кожен каскад дає приблизно посилення 20 дБ, одержуємо, що загальне число каскадів має бути приблизно дорівнює 5. Враховуючи, що вихідні каскади підсилювача вибираються зазвичай каскадами потужного посилення, а також те, що в завданні задано додаткове умова -трансформаторний вихід - вибираємо схему двотактного вихідного каскаду. В даному випадку вибір даної схеми є найбільш раціональним так в цьому випадку можна використовувати режим роботи каскаду АВ, в якому досягається найбільший ККД і досить-таки низький коефіцієнт гармонік. Внаслідок того, що вихідного каскад посилення потужності є двотактним, то для його узгодження з наступним каскадом застосуємо транзисторний інверсний каскад. В якості наступних двох підсилюючих каскадів вибираємо реостатні каскади по схемі включення транзистора з ОЕ. Внаслідок високого вхідного опору (порядку 1 Мома) вхідний каскад будуємо на основі польового транзистора включеного по схемі із загальним витоком.
Для вибору транзисто...
