Основные характеристики и параметры моделируемого устройства.




Техническое задание.

 

Провести моделирование усилителя низкой частоты на биполярных транзисторах на основе выданной преподавателем схемы в программе MicroCap 7. Провести анализ, входящий в пакет MicroCap. Разработать в программе OrCAD печатную плату, полностью готовую к дальнейшему использованию и производству.

 

Таким образом, техническое задание сводится к следующим шагам:

1. собрать схему варианта № 3 в программе моделирования MicroCap;

2. провести временной и частотный анализы смоделированной схемы;

3. проверить схему на наличие корпусов микросборок и, в случае отсутствия ошибок, конвертировать принципиальную схему из MicroCap в программу проектирования и производства печатных плат OrCAD;

4. получить готовую многослойную печатную плату.

 

Теоретические расчеты не входят в курсовую работу, поскольку для моделирования используется готовая схема с проставленными на ней номиналами радиоэлементов.

 

 


Оглавление.

Перечень применяемых сокращений.............................................  
Введение...........................................................................................  
Основные характеристики и параметры моделируемого устройства........................................................................................  
1. Работа со схемой в программе схемотехнического моделирования MicroCap 7.............................................................  
  1.1 Моделирование схемы в программе MicroCap 7........  
  1.2 Анализ переходных процессов и частотных характеристик схемы...........................................................  
  1.3 Подготовка схемы для использования в OrCAD........  
2. Работа со схемой в программе разводки печатных плат OrCAD Layout Plus..........................................................................  
  2.1 Чтение и открытие файла из MicroCap 7.....................  
  2.2 Преобразование схемы в OrCAD Layout Plus.............  
Заключение.......................................................................................  
Список использованной литературы.............................................  

Перечень применяемых сокращений.

УНЧ усилитель низкой частоты
АЧХ амплитудно-частотная характеристика
ФЧХ фазо-частотная характеристика
ПП печатная плата
ПУ предварительный усилитель
УМ усилитель мощности
ОС обратная связь

Введение.

Одним из основных разделов электроники, имеющий огромное практическое значение, является раздел «Усилители».

 

Темой курсовой работы являются усилители низких частот (УНЧ).

 

Усилители низких частот используются во многих электронных устройствах: осциллографах, генераторах, стереофонической и бытовой радиоаппаратуре, различной медицинской технике.

 

Основное назначение УНЧ – усиливать мощность сигнала, т.е. при подаче на вход УНЧ электрического сигнала малой мощности получать на нагрузке сигнал той же формы, но большей мощности. Качество каждого УНЧ определяется параметрами такими как: коэффициент усиления, номинальная выходная мощность, номинальным выходным напряжением, полоса пропускаемых частот, динамический диапазон амплитуд, входное сопротивление усилителя, амплитудно-частотная характеристика. Основным количественным параметром усилителя является коэффициент усиления.

Основные характеристики и параметры моделируемого устройства.

 

Для увеличения амплитуды напряжения, силы тока, мощности

электрических сигналов используют специальные устройства, называемые электронными усилителями. Усилитель осуществляет увеличение энергетических параметров управляющего сигнала за счет использования энергии источника питания. Различного вида усилители применяются во многих областях современной науки и техники. Особенно широкое применение усилители имеют в радиосвязи и радиовещании, устройствах радиотехники и автоматики, радиолокации, телевидении, технике радиоизмерений.

 

Усилители могут быть классифицированы по различным признакам: назначению, типу усилительных элементов, частотной полосе и т.п.

 

По типу применяемых усилительных элементов различают транзисторные, ламповые, комбинированные, усилители на интегральных микросхемах.

 

По виду амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) выделяют усилители постоянного тока, нижняя граница полосы пропускания которых равна нулю; усилители переменного тока; селективные (узкополосные) усилители, АЧХ которых имеет вид частотной характеристики избирательного полосового фильтра; апериодические (широкополосные, импульсные) усилители, полоса усиления которых соизмерима со значением центральной частоты пропускания.

 

С точки зрения спектрального диапазона усиливаемого сигнала выделяют усилители звуковой (низкой) частоты (УЗЧ, УНЧ); усилители промежуточной частоты (УПЧ), усилители высокой частоты (УВЧ) радиоприёмных устройств.

 

Кроме того возможна классификация усилителей по мощности, режимам работы, выполнению специальных функций.

 

Усилители низкой частоты предназначены для усиления гармонических составляющих непреобразованного передаваемого или принимаемого сообщения. Частотная характеристика усилителей низкой частоты охватывает спектральный диапазон от десятков Гц до десятков кГц (для УЗЧ), а для некоторых типов видеоусилителей высшая рабочая частота может составлять сотни кГц.

 

УНЧ являются элементом усилительного устройства, которое должно содержать также источник сигнала, нагрузку и источник питания. Для усиления мощности УНЧ преобразует энергию источника питания с помощью усилительных приборов. В некоторых случаях УНЧ имеет и вспомогательное значение – осуществляет коррекцию формы сигнала.

 

Рисунок 1 – Структурная схема УНЧ.

 

Для оценки УНЧ кроме коэффициента усиления, АЧХ и ФЧХ часто используются следующие электрические параметры:

Рабочий диапазон частот – интервал значений (от нижней частоты до верхней), в котором коэффициент усиления изменяется по определенному закону с известной степенью точности.

Неравномерность частотной характеристики – наибольшее отклонение коэффициента усиления в заданном диапазоне частот от значения K0, определённого для средней частоты.

Коэффициент частотных искажений М характеризует неравномерность АЧХ. М – отношение коэффициента усиления в области средних частот K0 к коэффициенту усиления на границе заданного диапазона частот. Различаются коэффициенты частотных искажений в области нижних частот и верхних частот.

Коэффициент нелинейных искажений определяет степень искажения входного синусоидального сигнала усилителем и оценивается как квадратный корень из отношения мощностей всех высших гармоник выходного сигнала к полной выходной мощности:

или близким к нему коэффициентом гармоник:

где U1, U2, Un - действующие (или амплитудные) значения первой, второй и т.д. гармоник выходного напряжения при синусоидальном сигнале на входе.

Номинальная выходная мощность – мощность, выделяемая УНЧ в нагрузке и заданная техническими требованиями.

Номинальное выходное напряжение – напряжение на нагрузке, соответствующее номинальной выходной мощности. Это напряжение связано с номинальным сопротивлением нагрузки Rн соотношением:

Номинальное входное напряжение – напряжение, подаваемое на вход УНЧ, при котором на выходе создается номинальная мощность. Напряжение соответствует чувствительности УНЧ.

Входное сопротивление Zвх – сопротивление для токов низкой частоты, измеренное между входными зажимами УНЧ. В области средних частот входное сопротивление обычно оказывается активным Rвх.

Выходное сопротивление Zвых – сопротивление для токов низкой частоты, измеренное между выходными зажимами УНЧ (при условии, что источник сигнала включен, но его напряжение равно нулю). В области средних частот выходное сопротивление обычно оказывается активным Rвых.

Общая потребляемая мощность P0 – мощность, потребляемая УНЧ от источников питания, при номинальной выходной мощности .

Номинальная выходная мощность определяет верхний предел выходной мощности, при котором все характеристики качества звучания по электрическому напряжению соответствуют нормам.

Фон – среднеквадратическая сумма спектральных составляющих выходного сигнала, возникающих в результате недостаточной фильтрации напряжения питания.

 

Основными элементами структурной схемы УНЧ (рисунок 1) являются предварительный усилитель (ПУ) и усилитель мощности (УМ). К дополнительным элементам УНЧ относятся: цепи частотной коррекции и цепи обратной связи (ОС), кроме того в состав УНЧ часто включают регулятор усиления.


 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-07-13 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: