Реферат: Расчет усилителя низкой частоты с блоком питания

Техническое  задание.

            Рассчитать схему  усилителя  низкой  частоты  с  блоком   питания.  Исходные  данные:

n коэффициент  усиления  по напряжению  — 80;

n верхняя  граничная  частота   -  10  кГц;

n нижняя  граничная  частота  -  300  Гц;

n параметры  нагрузки :  -  сопротивление  -  200  Ом,  емкость  -  6800 .......   ;

n коэффициент  пульсаций  на  выходе  блока  питания  -  не  более  0.15 .

Расчетная  часть.

            В качестве  схемы  усилителя  выберем  стандартную  схему  включения транзистора   с  общим  эмиттером  (рис. 1) .   Разделительный  конденсатор  С1  служит  для  передачи  на  вход  транзистора  VT1  усиливаемого  переменного  напряжения,  а  также  исключает  попадание  на  вход транзистора   постоянного  напряжения.   Резисторы   R1  и  R2  образуют  делитель  для   получения  необходимого  напряжения  смещения  на базе  транзистора.   Резистор  R1 и  конденсатор  C2 обеспечивают  температурную  стабилизацию  работы  усилителя.   В  данной схеме   резистор   RН   является   нагрузкой.

/>

            В качестве  транзистора  VT1  выберем  широко  распространенный  КТ 315  Д  со следующими  параметрами:

n максимальный  ток  коллектора   I К  MAX = 100 м А ;

n максимальное  напряжение  коллектор — эмиттер   UКЭ  MAX =  40 В ;

n максимальная  рассеиваемая  мощность  транзистора   P МАХ = 150  м Вт ;

n статический  коэффициент  передачи  h21/> 50.

            Напряжение питания   U<sub/>П  примем  равным  9  В ,  тогда  для  определения  рабочего  режима   выберем  две  крайние  точки :  (U КЭ = U П, I K = 0)  и (U КЭ = 0, I K ), где U КЭ -  напряжение  коллектор — эмиттер ,  I K<sub/> - максимальный  ток  в  нагрузке:

I K<sub/>= /> = /> =45 (м А).

            Для нормальной  работы  транзистора   выберем   рабочую  точку :

I K0= /> = /> /> 23 (м А),

U<sub/>КЭ0 =/> =/> = 4.5 (В).

            Тогда мощность, выделяющаяся  в  транзисторе :

PK0 = I K0  * U<sub/>КЭ0=  23 *  4.5 =  103.5  ( м Вт),

что  не  превышает  максимальную  рассеиваемую  мощность  транзистора   P МАХ = 150  м Вт.

            Мощность, потребляемая  усилителем  от  источника  питания  :

P0= I K0  * U<sub/>П =  23 *  9  =  207  ( мВт).

            Для схемы  с общим  эмиттером   коэффициент  усиления  по  току   k i  примерно  равен статическому  коэффициенту передачи  h21 . Базовый   ток  транзистора :

I Б0 = /> = /> = 0.46 (м А).

            Теперь определим  номиналы  резисторов :

R1 /> ,   R2/> , R3 /> ,  где

I Д  -  ток через  делитель,    I Д/> 4* I Б0 .

R1 /> /> 3.9  (к Ом) ,

R2 /> /> 560  (Ом) ,

R3  /> 1  (к Ом) .

            Коэффициент усиления  по  напряжению  определяется  как :     ku = />.    

Отсюда  входное  сопротивление   транзистора :

R<sub/>ВХ = /> =/> = 125  (Ом).

            Емкость конденсатора   С1  рассчитывается  исходя  из  того,  что  его  сопротивление  по  переменному  току   на  самой  низкой  частоте  должно  быть  во  много раз  меньше   входного  сопротивления  :

С1/> =  42.46  (мкФ).

Выбираем ближайший  -   50 мкФ.

            Для заданной  полосы  частот  емкость  конденсатора  С2   должна  быть  равна десяткам  микрофарад,  возьмем   20  мкФ.

            Теперь рассчитаем  стабилизатор  напряжения  с  требуемыми  параметрами.  Входные цепи  блока  питания  состоят  из  понижающего  сетевого  трансформатора   и мостового   выпрямителя.  Схема  стабилизатора  напряжения  показана  на  рис.2.

/>

Так  как  потребляемая  схемой  мощность  небольшая, в  качестве  стабилизатора   DA1  возьмем   специально  предназначенную  микросхему    К142ЕН8А,  обеспечивающую   выходное  напряжение   + 9 В   и ток  в  нагрузке  до  1  А. Данная  микросхема  обеспечивает  коэффициент пульсаций  на  выходе  примерно  0.03,  что  удовлетворяет  заданию.  Для нормальной  работы  напряжение  на  входе  микросхемы  должно  быть  не  менее 12  Вольт,  поэтому   конденсаторы   С1  и  С2  выбираем   на  рабочее напряжение  25  В   и  емкостью   500  мкФ.


Литература.

1.  Жеребцов И. П. Основы электроники. — Л.: Энергоатомиздат,  1989.

2.  Транзисторы: Справочник. — М.:Радио и связь, 1990.

3.  Цифровые  и  аналоговые интегральные  микросхемы:  Справочник. — М.: Радио  и  связь, 1990.

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике