Навигация
Расчет варианта усилителя на микросхемах
38337
знаков
6
таблиц
37
изображений
2. Расчет варианта усилителя на микросхемах
2.1 Анализ варианта усилителя на ИМС:
В данном варианте усилителя используем интегральную микросхему A2030H –усилитель мощности низкой частоты с дифференциальным входом и двухполярным питанием и операционный усилитель 140УД10 в качестве входного, «раскачивающего» более мощную микросхему, каскада. Микросхему A2030H и её характеристики мы нашли в литературе [5]. Будем использовать стандартную схему включения микросхемы.
Микросхему 140УД10 также будем включать в стандартном неинвертирующем включении (см [6]):
Справочные параметры микросхем:
А2030Н: 140УД10
Сопротивление нагрузки (Rн=13 Ом) в нашем случае больше чем номинальная нагрузка второго каскада. По графику, представленному в техническом описании, определим максимальную мощность, которую может выдать, на данную нагрузку, микросхема А2030Н при напряжении питания ±12 В.
Получим:
Это значение выше, чем заданное в техническом задании, следовательно, по этому параметру микросхема подходит.
Одна микросхема А2030Н способна обеспечить усиление в 30 дБ в заданной полосе частот.
Переведём коэффициент усиления в децибелах в коэффициент усиления по напряжению:
Это максимальное усиление, которое можно получить от одной микросхемы, так как оно меньше того, что нам надо (Ku=325), то используем каскадное соединение двух микросхем А2030Н и 140УД10.
Рассмотрим предназначение каждого элемента в стандартной схеме включения А2030Н:
R1 – обеспечивает отрицательную обратную связь;
R2 – определяет коэффициент усиления каскада по формуле:
R3 – определяет входное сопротивление каскада;
С1 – разделительная ёмкость на входе каскада;
С2 – разделительный конденсатор на инвертирующем входе;
С3, С4 – ёмкости, сглаживающие пульсации питания;
D1, D2 – диоды, защищающие от переполюсовки питания и выбросов выходного сигнала. Эти диоды можно заменить аналогами (КД243 или КД247 с любым буквенным индексом).
Регулировку усиления будем производить изменением сопротивления в цепи обратной связи (резистор R4 второго каскада).
2.2 Расчет элементов первого каскада:
Выберем его имея в виду, что:
Выберем таким, чтобы выполнялось ранее написанное условие:
.
Поскольку от источника сигнала мы получаем меньше половины напряжения сигнала, мы должны проверить, сможем ли мы получить надлежащее усиление на данных микросхемах на двух каскадах:
при заданном К и Квц усиление каскадов К1,К2=30. Такой коэффициент усиления могут выдать обе этих микросхемы в заданном диапазоне частот.
Из условия протекания малых токов смещения
Исходя из выражения, что коэффициент усиления каскада равен:
и коэффициент усиления для первого каскада возьмём равным 
Подставив полученное выражение в формулу для R3, получим:
Зная номинал R3, найдём:
Расчёт конденсатора С1 производится аналогично разделительной ёмкости в транзисторном варианте:
С2 – Рассчитаем из заданной нижней граничной частоты, причём взяв её с запасом в меньшую сторону (ёмкость конденсатора увеличиваем). Частоту можно выразить через постоянную времени RC – цепи.
Так как мы условились увеличить ёмкость, то возьмём её, чтобы не плодить новые номиналы ёмкостей, равной ёмкости
С1. 
.
Для балансировки нуля на микросхеме 140УД10 имеются два выхода. Сама цепь балансировки представляет из себя два резистора, подстроечный и постоянный (R4 и R5) следующих номиналов:
Похожие работы
... на типы осуществляют по назначению усилителя, характеру входного сигнала, полосе и абсолютному значению усиливаемых частот, виду используемых активных элементов. По своему назначению усилители условно делятся на усилители напряжения, усилители тока и усилители мощности. Если основное требование – усиление входного напряжения до необходимого значения, то такой усилитель относится к усилителям ...
... вычислительную отрасль железнодорожного транспорта на уровень мировых достижений и обеспечить дальнейшее развитие в выбранном направлении. В феврале 1996 г. завершается разработка и утверждаются "Программа автоматизации железнодорожного транспорта на 1996-2005 гг." Этот документ определил направления, приоритеты, средства автоматизации отрасли. На прикладном уровне предстояло создать комплексы ...
... контактов обеспечивается выбором их материала и конструкции при использовании одноступенчатой системы. В заключение отметим, что в настоящее время начинают широко применяться электрические аппараты с герметизированными контактами и контактами, работающими в глубоком вакууме. Жидкометаллические контакты? Наиболее характерные недостатки твердометаллических контактов следующие: 1. С ростом ...
... АЛС числового хода в диапазоне со средней частотой 75 Гц и частотной системы локомотивной сигнализации в диапазоне 100 – 400 Гц и может применяться на участках железных дорог с любыми видами тяги. Для работы рельсовых цепей автоблокировки используются частоты диапазона 50 – 100 Гц. Максимальная длина рельсовой цепи составляет 2000 м. При этом шунтовой и контрольный режимы обеспечиваются при ...
0 комментариев