Усилитель низкой частоты (стр. 3 из 4)

Выбор диодов VD1 и VD2.

Выбор диодов производится по среднему прямому току

и среднему обратному напряжению на диоде .

Рассчитаем ток диода:

(3.19)

.

По выходной характеристике для транзистора VT1 задавшись током

, найдем напряжение , получим =0.35(В). Тогда напряжение на диоде равно . Выберем диоды МД3:

среднее обратное напряжение диода:

;

средний прямой ток:

.

Выбор резисторов R₆, R₇ ( на общей схеме – R9 и R12).

(3.20)

- ток через резистор R_8.

тогда

(3.21)

тогда

, причем , возьмем их из ряда Е-24.

(3.22)

- мощность, рассеиваемая на резисторах,

выберем

.

Выбор резисторов R₁₀,R₁₁( на общей схеме – R14 и R11)

Выбор произведем из условий:

и (3.23)

получаем:

и

. (3.24)

тогда:

, .

Выберем сопротивления R₁₄,R₁₁ из ряда Е24: R₁₄=180 (Ом), R₁₁=680 (Ом).

Найдем мощность рассеиваемую на резисторах:

, (3.25)

, .

выберем:

, .

4. Выбор обратной связи и ОУ для ВУ и ПУ

По условию технического задания необходимо обеспечить величину коэффициента нелинейных искажений УМ в соответствии с техническим заданием

. Определим величину глубины ООС по формуле:

. (3.26)

– коэффициент нелинейных искажений УМ без ООС. При расчете примем =10%, тогда А=50,5. Коэффициент усиления ОУ предварительного каскада УМ без ООС равен:

. (3.27)

.

Частота среза ОУ для предварительного усилителя не должна быть меньше величины:

. (3.28)

- минимальная частота среза ОУ для ПУ.

Скорость нарастания выходного напряжения ОУ должна удовлетворять величине выходного сигнала на верхней граничной частоте:

(3.29)

следовательно:

.

Выберем операционный усилитель 140УД26А.

Параметры операционного усилителя:

коэффициент усиления:

;

напряжение смещения: 0.03 (мВ);

входной ток: 40 (нА);

напряжение питания:

15В;

ток потребления: 4.7 (мА);

максимальное выходное напряжение: 13.5 (В);

максимальный выходной ток: 10 (мА);

скорость нарастания выходного сигнала: 11

;

входное сопротивление: 10 (МОм);

выходное сопротивление: 200 (Ом).

Глубина ООС равна:

(3.30)

подставив значения, получим:

коэффициент нелинейных искажений:

.

Сопротивление R₅ (общей схеме – R8) возьмем равным R6_:

(ряд Е-24).

Найдем R₄ ( на общей схеме R7):

, откуда

, тогда:

(ряд Е-24).

Все сопротивления мощностью 0.125.

Рассчитаем емкость C₂ ( на общей схеме С4) исходя из граничной частоты полосы пропускания, равной 5 (Гц):

(3.31)

(ряд Е-12).

5. Источник питания

Общая схема источника питания изображена на рис.6.

Рис.6.

Источник питания состоит из понижающего трансформатора, диодного моста, выполненного на диодах (VD1-VD4),двух конденсаторов и двух стабилизаторов напряжения.

Выбор конденсаторов.

Так как U=32 (В), то берем конденсатор, рассчитанный на 50 (В).

Напряжение пульсаций составляет 5% от U: 2U^~_п=0.05*50=2.5 (В).

(3.32)

- ёмкость конденсатора.

Выбираем емкость С=3300(мкФ), тогда

.

Выбираем конденсатор К50-33.

Выбор трансформатора.

(3.33)

-минимальное напряжение во вторичной обмотке.

(3.34)

- номинальное напряжение во вторичной обмотке.

(3.35)

- максимальное напряжение во вторичной обмотке.

напряжение вторичной обмотки:

ток вторичной обмотки:

мощность вторичной обмотки:

По полученным данным выберем трансформатор ТПП297:

тип и размеры сердечника: ПЛМ 20х32х58 (мм);

мощность: 110 (Вт);

ток первичной обмотки: 1.08/0.620(А);

ток вторичной обмотки: 1.53 (А);

напряжение вторичной обмотки: 9.93 (В);

напряжение вторичной обмотки: 20 (В);

напряжение вторичной обмотки: 5.05 (В);

Выбор диодов.

Используем мостовую схему соединения диодов, она изображена рис.7:

Рис.7.

;

(3.36)

- обратное напряжение на диодах;

;