Селективный усилитель
Разработка селективного усилителя, обладающего заданными параметрами. Функциональная схема селективного усилителя. Расчёт элементов предварительного усилителя, полосовых фильтров, сумматора. Область применения селективных усилителей, полоса прозрачности.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.07.2010 |
| Размер файла | 48,8 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.
8
Министерство образования Российской Федерации
ГОУ УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ-УПИ
Кафедра "Радиоэлектроники информационных систем"
Селективный усилитель
Пояснительная записка к курсовой работе по курсу
”Схемотехника аналоговых устройств”
Преподаватель:
Студент:
Группа:
2001г
Содержание
- Техническое задание
- Основная часть
- Расчётная часть
- Расчёт элементов Полосовых фильтров
- Расчёт элементов Сумматора
- Расчёт элементов Выходного усилителя
- Результаты, выводы
- Список литературы
- Приложения
Техническое задание
|
Наименование |
Единицы измерения |
Обозначение |
Значение |
|
|
Выходное напряжение Сопротивление нагрузки Ёмкость нагрузки ЭДС источника сигнала Сопротивление источника сигнала Частота первого квазирезонанса Полоса пропускания Частота второго квазирезонанса Полоса пропускания Частота третьего квазирезонанса Полоса пропускания Диапазон плавной регулировки коэффициента передачи Коэффициент усиления |
В Ом пФ В Ом кГц кГц кГц кГц кГц кГц дБ дБ |
Uвых Rн Cн Eг Rг f1 f1 f2 f2 f3 f3 |
12 100 500 0,1 500 30 20 75 35 120 40 20 40 |
Усилитель должен быть простым, надёжным, дешёвым.
Основная часть
Выбор функциональной схемы
Рис.1. Функциональная схема селективного усилителя.
Состав функциональной схемы:
1 - Предварительный усилитель
2 - Полосовые фильтры
3 - Сумматор
4 - Выходной усилитель
Это наиболее простая функциональная схема селективного усилителя, её и возьмём за основу.
Принципиальная схема
Чтобы соответствовать требованиям ТЗ о простоте и дешевизне схемы коэффициент усиления в 40дБ разобьём таким образом:
1. Предварительный усилитель-15дБ
2. Полосовые фильтры - 5дБ
3. Сумматор - 0дБ
4. Выходной усилитель-20дБ
Расчётная часть
Расчёт элементов предварительного усилителя
Коэффициент усиления предварительного усилителя Ко=15дБ
Рис.2. Предварительный усилитель
Выбираем сопротивление R1=10кОм, а R2 находим по формуле R2= R1* Ко=56кОм.
Расчёт элементов Полосовых фильтров
Схему ПФ взяли в каноническом виде так как она удовлетворяет нас и имеет наиболее простую схему.
Расчёт 1ого ПФ: f1=30кГцf1=20кГцKo=1,77
C1=C4=51пф
Q= f1/f1=30/20=1,5 =2f1C1=2*3,14*30*103*51*10-12=9,6*10-6
A=Ko/Q=1,77/1,5=1,18 R3=1/ (A) =1/ (1,18*9,6*10-6) =88,3кОм
=1/2Q=1/ (2*1,5) =0,33 R6=/ ( (1+A)) =0,33/ (9,6*10-6 (1+1,18*0,33)) =24,7кОм
R9=1/=1/ (9,6*10-6*0,33) =315,7кОм
Расчёт 2ого ПФ: f2=75кГцf2=35кГцKo=1,77
C2=C5=22пф
Q= f2/f2=75/35=2,14 =2f2C2=2*3,14*75*103*22*10-12=1,04*10-5
A=Ko/Q=1,77/2,14=0,83 R4=1/ (A) =1/ (0,83*1,04*10-5) =115,8кОм
=1/2Q=1/ (2*2,14) =0,23 R7=/ ( (1+A)) =0,23/ (1,04*10-5 (1+0,83*0,23)) =18,6кОм
R10=1/=1/ (1,04*10-5*0,23) =418кОм
Расчёт 3ого ПФ: f3=120кГцf3=40кГцKo=1,77
C3=C6=12пф
Q= f3/f3=120/40=3=2f3C3=2*3.14*120*103*12*10-12=9*10-6
A=Ko/Q=1,77/3=0,59R5=1/ (A) = 1/ (0,59*9*10-6) =188 Ом
7
=1/2Q=1/ (2*3) =0,17R8=/ ( (1+A)) =0,17/ (9*10-6 (1+0,59*0,17)) =17,2кОм
R11=1/=1/ (9*10-6*0,17) =653,6кОм
Расчёт элементов Сумматора
Все сопротивления R12…R15 сумматора возьмём по 47кОм, т.к он имеет единичное усиление.
Расчёт элементов Выходного усилителя
У выходного усилителя Ко=20дБ=10, возьмём резисторы R16=R17=10кОм,
а R18 рассчитаем.
R18=R16* Ко - R17=90кОм
Результаты, выводы
Селективные усилители применяют там, где из совокупности принимаемых сигналов необходимо выделить только сигналы, занимающие определенный участок спектра частот. Полосу частот, в которой сигналы усиливаются, называют полосой пропускания (прозрачности).
Полосу частот, в которой сигналы подавляются, называют полосой заграждения (задержания). В зависимости от взаимного расположения полос пропускания и заграждения различают следующие виды усилителей: нижних частот, верхних частот, полосовые пропускающие, полосовые заграждающие.
В селективном усилителе я использовал ОУ К574УД1. Он подходит нам по своим параметрам которые можно посмотреть в Приложении 1. Все остальные элементы рассчитаны, и в принципиальную схему внесены с условием их физического существования (имеются в продаже).
Принципиальная схема в Приложении 2. Усилитель создан по каноническим схемам т.к. они удовлетворяют по параметрам и являются простыми для реализации.
Перечень элементов находится в Приложении 2.
Таким образом, выполнение требований технического задания представляется достаточным. Цель курсовой работы, а именно разработка селективного усилителя, обладающего заданными параметрами, достигнута.
Компоновка элементов приведена в Приложении 4
Список литературы
1. Проектирование усилительных устройств с применением ЭВМ: Методические указания. - Свердловск: изд. УПИ им.С.М. Кирова, 1997
2. В.С. Гутников "Интегральная электроника в измерительных устройствах". - Ленинград "Энергоатомиздат", 1988
3. Л. Фолкенберри "Применение операционных усилителей и линейных
4. ИС". - Москва "МИР", 1985
Приложения
Приложение 1
Параметры ОУ К574УД1
|
Наименование параметра |
Обозначение |
Значение |
|
|
Коэффициент усиления |
К, тыс. |
50 |
|
|
Напряжение питания |
Uп, В |
15 |
|
|
Ток потребления |
Iп, мА |
8 |
|
|
Напряжение смещения |
Uсм, мВ |
50 |
|
|
Температурный дрейф |
ТКUсм, мкВ/К |
50 |
|
|
Средний ток входа |
Iвх, нА |
0,5 |
|
|
Диффиренциалное входное напряжение |
Uдф, В |
10 |
|
|
Синфазное входное напряжение |
Uсф, В |
30 |
|
|
Коэффициент ослабления синфазного сигнала |
Мсф, дБ |
80 |
|
|
Частота единичного усиления |
f1, В |
10 |
|
|
Скорость нарастания выходного напряжения |
V, В/мкс |
50 |
|
|
Максимальная амплитуда выходного напряжения |
Uвых, В |
10 |
|
|
Сопротивление нагрузки |
Rн, кОм |
2 |
Приложение 2
|
Поз. Обоз. |
Наименование |
Количество |
Примечание |
|
|
РЕЗИСТОРЫ |
||||
|
R1 |
C2-33Н-0,25-10кОм1% -А-В-В |
1 |
||
|
R2 |
C2-33Н-0,25-56кОм5% -А-Д-В |
1 |
||
|
R3 |
C2-33Н-0,25-91кОм5% -А-Д-В |
1 |
||
|
R4 |
C2-33Н-0,25-110кОм5% -А-Д-В |
1 |
||
|
R5 |
C2-33Н-0,25-180кОм5% -А-Д-В |
1 |
||
|
R6 |
C2-33Н-0,25-24кОм5% -А-Д-В |
1 |
||
|
R7 |
C2-33Н-0,25-18кОм5% -А-Д-В |
1 |
||
|
R8 |
C2-33Н-0,25-16кОм5% -А-Д-В |
1 |
||
|
R9 |
C2-33Н-0,25-300кОм5% -А-Д-В |
1 |
||
|
R10 |
C2-33Н-0,25-390кОм5% -А-Д-В |
1 |
||
|
R11 |
C2-33Н-0,25-620кОм5% -А-Д-В |
1 |
||
|
R12…R15 |
C2-33Н-0,25-47кОм5% -А-Д-В |
4 |
||
|
R16, R17 |
C2-33Н-0,25-10кОм1% -А-В-В |
2 |
||
|
R18 |
СП3-4а-91кОм10% |
1 |
||
|
КОНДЕНСАТОРЫ |
||||
|
С1 |
К10-17а-Н50-51пФ-В |
1 |
||
|
С2 |
К10-17а-Н50-22пФ-В |
1 |
||
|
С3 |
К10-17а-Н50-12пФ-В |
1 |
||
|
С4 |
К10-17а-Н50-51пФ-В |
1 |
||
|
С5 |
К10-17а-Н50-22пФ-В |
1 |
||
|
С6 |
К10-17а-Н50-12пФ-В |
1 |
||
|
МИКРОСХЕМЫ |
||||
|
DA1…DA6 |
К574УД1 |
6 |
||
Подобные документы
Основные понятия и определения важнейших компонентов усилителя. Проектирование и расчет усилителя низкой частоты (УНЧ) с заданными параметрами. Выбор и обоснование принципиальной электрической схемы выходного каскада, изучение его основных свойств.
курсовая работа [864,0 K], добавлен 13.01.2014Разработка и расчет схемы двухтактного усилителя мощности с заданными параметрами. Расчет оконечного, промежуточного и входного каскада. Выбор цепи стабилизации тока покоя. Результирующие характеристики усилителя. Требования к мощности источника питания.
курсовая работа [617,9 K], добавлен 16.10.2011Выбор принципиальных схем узлов устройства. Компьютерное моделирование предварительного усилителя и усилителя мощности с общей обратной связью. Расчёт стабилизатора напряжения, усилителя, сглаживающего фильтра, трансформатора, диодной схемы выпрямления.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.12.2014Разработка усилителя электрических сигналов, состоящего из каскадов предварительного усилителя. Расчет двухтактного бестрансформаторного усилителя мощности. Определение каскада с ОЭ графоаналитическим методом. Балансные (дифференциальные) усилители.
курсовая работа [672,4 K], добавлен 09.03.2013Алгоритм аналитического расчёта импульсного усилителя по заданным требованиям. Разработка принципиальной готовой схемы усилителя с известными номиналами элементов при помощи использования специальных транзисторов, имеющих высокую граничную частоту.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 27.12.2010Эквивалентная схема усилителя заряда, технические характеристики. Структурная схема модуля усилителя ME-230. Эквивалентная электрическая схема усилителя заряда, соединенного с пьезоэлектрическим преобразователем. Выходное напряжения предусилителя.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.01.2012Исследование предназначения каскада предварительного усиления. Определение коэффициентов усиления многокаскадного усилителя. Расчёт мощности на резисторах и емкостей конденсаторов. Амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики элементов усилителя.
контрольная работа [224,1 K], добавлен 31.03.2015Расчет варианта усилителя на транзисторах. Расчёт регулировки усиления, фильтров питания, цепей регулировки усиления, разделительной ёмкости во входной цепи. Предварительный расчет усилителя. Выбор оптимального варианта. Анализ варианта усилителя на ИМС.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 24.09.2010Разработка структурной и принципиальной схемы. Анализ и расчет фильтра низких частот, режекторного фильтра и предварительного усилителя (неинвертирующего). Расчет усилителя мощности и блока питания (трансформатора и стабилизатора). Интерфейсная часть.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.12.2012Генераторы специальных сигналов. Расчет инвертора, инвертирующего усилителя, мультивибратора, дифференциального усилителя, интегратора и сумматора. Генератор синусоидального сигнала. Разработка логического блока, усилителя мощности и блока питания.
курсовая работа [560,3 K], добавлен 22.12.2012
