Усилители мощности звуковой частоты
Исследование основных параметров усилителей мощности звуковой частоты. Фазочастотная характеристика предоконечного и оконечного каскадов. Изучение порядка сборки и особенностей монтажа конструкции. Установка транзисторов. Наладка усилителя мощности.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.06.2016 |
| Размер файла | 132,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УМЗЧ построен на базе операционного усилителя КР544УД2.
Операционный усилитель DA1 питается через транзисторы VT1 и ?Т2, которые снижают напряжения питания до значений, задаваемых делителями R3, R4 и R5, R6. Напряжения смещения транзисторов ?ТЗ, ?Т4 определяются падением напряжения на резисторах R8, R9. В случае необходимости DA1 может быть отбалансирован при помощи делителя R14, R15.
Рис. 1. Схема УМЗЧ
Ток покоя предоконечных транзисторов ?ТЗ, ?Т4 определяет напряжение смещения на резисторах R11, R12 (0,35...0,4 В), которое при малых уровнях сигналов поддерживает транзисторы VT5, VT6 в закрытом состоянии даже при повышении напряжения питания на 10...15% или перегреве на 60...80°. Резисторы R11, R12 одновременно стабилизируют режим работы предоконечного каскада ?ТЗ, ?Т4, создавая местные отрицательные обратные связи (ООС) по току. Общая ООС по напряжению формируется делителем R7, R10.
Основные параметры УМЗЧ
|
Рабочий диапазон частот, Гц, не менее |
15...30000 |
|
|
Нелинейность амплитудно-частотной |
||
|
Характеристики, дБ, не более |
2 |
|
|
Номинальная мощность на нагрузке: |
||
|
4 Ом, Вт |
40 |
|
|
8 Ом, Вт |
20 |
|
|
Коэффициент гармоник, при Р ном, %, не более |
0,01 |
|
|
Номинальное входное напряжение, В |
0,7 |
|
|
Входное сопротивление, кОм, не менее |
47 |
|
|
Выходное сопротивление, Ом, не более |
0,03 |
|
|
Относительный уровень шумов и фона, дБ, |
||
|
не более |
-86 |
|
|
Номинальные напряжения питания, В |
±30 |
Фильтры низких частот R2, С2 и R13, С7 с частотами среза в области 60 кГц предотвращают самовозбуждение усилителя на высоких частотах. Конденсаторы С5, Сб корректируют фазочастотную характеристику предоконечного и оконечного каскадов. Катушка L1 повышает стабильность работы усилителя при работе на нагрузку, обладающую повышенной реактивностью.
Сборка и монтаж
При сборке конструкции необходимо пользоваться паяльником с хорошей изоляцией и мощностью не более 40 Вт. Чертеж печатной платы УМЗЧ приведен на рис. 2, а сборочный чертеж - на рис. 3.
Порядок сборки следующий: перемычка S1, резисторы, конденсаторы, катушка L1, операционный усилитель (DA1), транзисторы ?Т1 ...?Т4, после предварительной регулировки - транзисторы ?Т5, ?Т6. Бескаркасная катушка L1 содержит 10 витков любого медного обмоточного провода диаметр 1 ...2 мм. Ее наматывают на временной оправке диаметром 4...6 мм, например на тонкой шариковой ручке или карандаше.
Рис. 2. Печатная плата
Рис. 3. Сборочный чертеж
С целью минимизации нелинейных искажений транзисторы VT3...VT6 должны подключаться к печатной плате проводниками длиной не более 50 мм. Оптимальная конструкция УМЗЧ приведена на рис. 3. С помощью двух уголков плату привинчивают к теплоотводу, а транзисторы впаивают непосредственно в плату. Удобнее всего это делать в следующей последовательности:
- разметьте теплоотвод, просверлите необходимые отверстия и нарежьте в них резьбу М3. Конструкция теплоотвода может быть произвольной, однако площадь его поверхности для максимальной выходной мощности 60 Вт должна быть не менее 500 см2;
- привинтите плату к теплоотводу;
- установите транзисторы ?ТЗ, ?Т4 в соответствующие отверстия платы, после чего привинтите их к теплоотводу, а затем припаяйте их;
- после предварительной регулировки аналогично смонтируйте транзисторы ?Т5, ?Т6;
- после этого припаяйте провода для подключения питания и нагрузки сечением не менее 0,5 мм2.
Наладка
усилитель мощность каскад транзистор
Для наладки усилителя необходимы осциллограф, низкочастотный генератор, тестер, эквивалент нагрузки и биполярный источник питания с выходным напряжением ±30 В при токе нагрузки не менее 4 А.
Высокая стабильность УМЗЧ позволяет питать его от простейшего нестабилизированного источника питания. Питание на усилитель при его регулировке и эксплуатации подают через предохранители на 5 А. Регулировку начинают при отключенных транзисторах ?Т5, ?Т6 и закороченном входе (точки 1 и 2 соединены).
К выходу УМЗЧ без нагрузки подключите осциллограф в режиме максимальной чувствительности и кратковременно подайте питание. Если на выходе нет переменного напряжения, т.е. усилитель не возбуждается, замерьте режимы работы ?ТЗ, ?Т4; напряжения на выводах 7 и 4 DА1. Они должны быть в пределах 13,4... 14 В и отличаться между собой не более чем на 0,3 В. Падения напряжения на резисторах R11, R12 должны быть в пределах 0,35...0,4 В. Если они отличаются больше чем на 10%, необходимо подобрать резисторы R8, R9. При этом их новые значения по-прежнему должны быть примерно равны между собой. В случае самовозбуждения усилителя следует увеличить емкости конденсаторов С5, Сб, либо, разрезав дорожку, соединяющую выводы 1 и 8 DA1 подпаять к ним конденсатор типа КМ-5 емкостью 5...10 пФ.
Измерьте постоянное напряжение на выходе и, если оно превышает 30 мВ, отбалансируйте DA1. Для этого впаяйте переменный резистор сопротивлением 100...200 кОм вместо резисторов R14 и R15 (средним выводом в точку их соединения с выводом 7 DA1). Вращением оси этого резистора добейтесь нужного значения выходного напряжения, замерьте полученные величины сопротивлений и впаяйте соответствующие постоянные резисторы R14 и R15. Нежелательно использовать в качестве балансировочного подстроечный резистор - вследствие старения этого резистора возможно нарушение балансировки усилителя в процессе его эксплуатации.
Установите на теплоотвод и на плату транзисторы VT5, VT6. Кратковременно подав питание, убедитесь, что УМЗЧ не возбуждается.
Подключите к выходу УМЗЧ резистор сопротивлением 16 Ом мощностью 10...15 Вт, и подайте от генератора на вход (точки 1 и 2 разъедините) сигнал с уровнем 0,05 В частотой 1 кГц. Постепенно увеличивая уровень входного сигнала до 1,0 В, проверьте симметричность ограничения обеих полуволн синусоиды.
При необходимости, окончательной балансировкой DA1 добейтесь минимального постоянного напряжения на выходе УМЗЧ.
Подключите номинальную нагрузку- резистор сопротивлением 4...8 Ом мощностью не менее 50 Вт (например реостат) - и еще раз измерьте основные характеристики УМЗЧ.
После окончательной регулировки подключите источник музыкального сигнала и реальную акустическую систему.
Для работы усилителя мощности от источников сигнала со стандартным линейным выходом 250 мВ (магнитофон, проигрыватель и т.п.) следует использовать предварительный усилитель с возможностью регулировки громкости и тембра.
Если источник входного сигнала собран по схеме с однополярным питанием, при включении усилителя могут прослушиваться «щелчки» в акустических системах. Для устранения этого явления можно собрать схему задержки подключения акустической системы и защиты динамиков от короткого замыкания, например по схемам, приведенным в [1 ...3].
Литература
1. Радио, 1990, №8, с.63.
2. Радио, 1991, №1, с.59.
3. Радио, 1992, №4, с.37.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Особенности применения современных средств проектирования для анализа усилителя мощности звуковой частоты с малыми нелинейными искажениями. Анализ моделирования схемы усилителя мощности звуковой частоты для автомобильной звуковоспроизводящей аппаратуры.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.04.2010Назначение и принцип работы усилителя мощности звуковой частоты. Порядок проектирования мостового усилителя мощности звуковой частоты, составление его принципиальной электрической схемы и отладка ее модели. Произведение машинных расчетов и их анализ.
курсовая работа [73,0 K], добавлен 14.07.2009Технологические требования к изготовлению усилителя мощности звуковой частоты. Планирование, организация, нормирование и оптимизация производственного процесса. Описание устройства прибора, разработка конструкторской и технологической схем сборки изделия.
курсовая работа [59,3 K], добавлен 10.01.2011Исследование схемотехнических решений построения усилителей звуковой частоты на основе биполярных транзисторов. Разработка схемы усилителя звуковой частоты с однотактным трансформаторным оконечным каскадом. Расчёт предварительного и входного каскадов.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 12.02.2013Определение назначения, анализ технических характеристик и описание принципиальной схемы усилителя мощности звуковой частоты. Выбор контрольных точек усилителя, расчет трансформатора и стабилизатора напряжения прибора. Алгоритм диагностики усилителя.
курсовая работа [127,5 K], добавлен 26.01.2014Анализ эксплуатационных, механических, климатических, конструктивных и электрических требований к усилителю мощности звуковой частоты. Анализ функциональной и принципиальной схемы устройства. Аналитическая компоновка стереоусилителя. Расчет надежности.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 29.08.2012Расчет оконечного, предоконечного, предварительного и входного каскадов, температурной стабилизации усилителя мощности; частотных искажений конденсаторов. Определение коэффициента усиления охлаждения транзисторов и коэффициента гармоник устройства.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 09.11.2014Усилитель звуковых частот. Расчёт оконечного каскада. Выбор транзисторов по допустимой мощности рассеяния на коллекторе и максимальной амплитуде коллекторного тока. Выбор входного транзистора, расчет входных элементов. Расчет мощности элементов схемы.
курсовая работа [618,3 K], добавлен 12.03.2016Особенности моделирования схем усилителя низкой частоты на МДП-транзисторах в Multisim 8, проверка ее соответствия техническим характеристикам с помощью анализов пакета Multisim 8. Сравнительный анализ характеристик импортных и отечественных транзисторов.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 27.04.2010Усилители мощности для увеличения высокой выходной мощности звуковых сигналов. Теоретические основы проектирования УМЗЧ. Разработка принципиальной схемы. Выходные параметры. Выходной каскад. Промежуточный каскад. Исследование УМЗЧ с помощью ЭВМ.
курсовая работа [215,6 K], добавлен 14.11.2008Расчёт структурной схемы. Выбор транзисторов оконечного и предоконечного каскада. Семейство ВАХ IRF532, 9530. Электрический расчёт предоконечного каскада. Резисторы в цепи драйвера. Цепь ОС, ёмкости. Компьютерное моделирование работы УМЗЧ в CCM MC9.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 15.08.2012Разнообразные усилительные устройства. Усилители тока, напряжения и мощности. Каскад предварительного усиления. Простой стереофонической усилитель мощности. Транзисторный радиовещательный или связной приемник. Номинальное сопротивление нагрузки.
курсовая работа [941,1 K], добавлен 04.05.2011Общее представление о транзисторах. Обзор научной технической базы по бестрансформаторному усилителю мощности звуковых частот. Методика расчёта бестрансформаторного усилителя мощности. Особенности электрической принципиальной схемы спроектированного УМЗЧ.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.05.2010Анализ технического задания, схема усилителя. Расчёт оконечного каскада, определение площади радиатора, предоконечных транзисторов, промежуточного и входного каскада, цепи отрицательной обратной связи и конденсаторов. Проверка устойчивости усилителя.
курсовая работа [300,0 K], добавлен 29.08.2011Исследование схемы с управляющим входным аттенюатором. Анализ шумовых характеристик приборов. Построение усилителей мощности на основе интегральной микросхемы. Пример расчета транзисторного полосового усилителя мощности диапазона сверхвысокой частоты.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 03.06.2012Электрическая принципиальная схема усилителя мощности звуковой частоты. Разработка технологического процесса монтажа усилителя и технологический процесс монтажа печатного узла, оборудование, инструменты и приспособления. Охрана труда на рабочем месте.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 11.09.2011Описание блок–схемы транзисторного двухкаскадного усилителя мощности низких частот. Вычисление мощности, потребляемой цепью коллектора транзистора от источника питания. Расчёт выходного и предварительного каскадов усилителя, фильтра нижних частот.
контрольная работа [323,8 K], добавлен 18.06.2015Проектирование усилителя звуковой частоты, использование программы Micro-Cap 9 и пакета прикладных программ OrCad 9.2. Задачи схемотехнического уровня и конструкторского аспекта. Автоматизированные системы УЗЧ, результаты технического моделирования.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 07.05.2011Разработка и расчет оконечного каскада усилителя мощности. Выбор типа транзистора. Расчет масштабирующего усилителя с инвертированием сигнала. Разработка блока питания. Расчет предоконечного и промежуточного каскадов. Выбор операционного усилителя.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.10.2009Построение и расчет усилителя мощности для стационарной аппаратуры второй группы сложности. Выбор, обоснование и предварительный расчет структурной схемы усилителя. Полный электрический расчет усилителя мощности и узлов предварительного усилителя.
курсовая работа [279,9 K], добавлен 05.09.2008
