Технічний прогрес сучасного світу зробив можливим отримувати інформацію про навколишній світ навіть знаходячись за кермом автомобіля. Як свідчить статистика, в даний час все населення планети Земля застосовуэ в своъх автомобілях музикальні центри або інші мультимедійні підсилювачі.
Кожен власник перед покупкою автомобіля , не в останю чергу звертає увагу на якісить виконання та ростановки динаміків музикального центру. Нейчастіше зуcтрічається в автомобілях музикальний центр з 4 каналами підсилення.
Кінцевим навантаженням тракту підсилення звукового сигналу є динамік. В даний час існують наступні опори акустичних динаміків – 2Ом, 4Ом, 6Ом, 8Ом.
Дуже поширеним в сучасному „інтегральному світі” є використання інтегральних мікросхем. В даний час існують мікросхеми які дозволяють отримувати на навантаженні 4Ом вихідну потужність до 1кВт. При реалізації пристрою на мікросхемах проявляється складність відведення потужності розсіювання від мікросхеми. Але така проблема постає при отриманні вихідної потужності більше 30 Вт. Використання таких рішень дають можливість отримати високий коефіцієнт корисної дії, малі лінійні та нелінійні спотворення, широкий діапазон звукових частот.
Але в даний час також вдосконалилася технологія виготовлення потужних та малопотужних транзисторів. Використання яких також забезпечує хороші показники підсилювача. Дискретнi елементи взято за основу при курсовому проектуваннi.
Ще однією важливою особливістю даного типу підсилювачів є те, що вони повинні мати максимальний коефіцієнт корисної дії, малий рівень частотних та нелінійних спотворень.
В ходi виконання курсового проекту буде розроблено структурну схему низькочастотного пiдсилювача автомобільного музикального центру, що повністю задовольняють умовам технiчного завдання. Пiд час попереднього розрахунку буде визначено кiлькiсть та типи каскадів пiдсилення для забезпечення необхiдного коефіцієнту пiдсилення, одночасно будуть визначатись орієнтовні значення коефіцієнтів частотних та нелiнiйних
спотворень, та глибина зворотних зв'язкiв, що покращують цi показники.
В електричних розрахунках будуть вибрані електричні схеми каскадів, розраховані номінали, вибранi типи елементiв, а також будуть уточнюватися коефіцієнти пiдсилення, та спотворень.
При курсовому проектуваннi будемо використовувати програмний пакет Workbench 5.1 для моделювання синтезованого пристрою.
1 Розробка структурної схеми пристрою
1.1 Визначення опору навантаження
Визначаємо номінальну потужність динамічної головки
Рном.= ( 2…5 ) Pвих [Вт], (1.1.1)
Рном.=( 2...5)*1 = 2…5 (Вт).
Діапазон робочих частот має бути в межах або більшим за діапазон частот підсилювача за ТЗ
Fн.гр. < 40 Гц, Fв.гр. > 15 кГц.
Виходячи з вище перерахованих даних, доцільно обрати динамічну головку 8АС-2
з слідуючими технічними
характеристиками:
Номінальна потужність: Рном = 8 Вт.
Номінальний електричний опір: Rн = 4 Ом.
Ефективний діапазон частот: fн = 40Гц, fв = 18000 Гц.
1.2 Вибір схеми каскаду кінцевого підсилення
Для отримання Рвих =1 Вт, необхідно застосувати двотактну схему підсилювача потужності (ПП), що дозволяє зменшити потужність споживання від джерела живлення. Якби була використана однотактна схема активний елемент якої працював би в режимі класу „А”, то дана схема мала б малий коефіцієнт корисної дії. Оскільки опір навантаження підсилювача незмінний, застосовуємо безтрансформаторну схему підсилювача потужності. Основною перевагою цієї схеми є відсутність узгоджувального трансформатора, що зменшує масу і габарити пристрою, при цьому без ускладнень реалізується достатньо широка смуга пропускання. Вихідні транзистори працюють в режимі класу „АВ”, що дозволяє збільшити коефіцієнт корисної дії та застосувати менш потужні транзистори. Оскільки дананий підсилювач працює в чотирьохканальному режимі, то буде розраховано тільки один оскільки інші є його копією.
Рисунок 1.2 – Структурна схема безтрансформаторного підсилювача потужності
1.3 Визначення корисної потужності, що забезпечується транзистором ККП
Величина потужності, що віддається транзисторами одного плеча в без- трансформаторному підсилювачі, розраховується
Рт.пл. = Рвих / 2 [Вт], (1.3.1)
Рт.пл. = 1/2 = 0,5 (Вт).
1.4 Вибір типів транзисторів каскаду кінцевого підсилення
Так як VT4, VT5 є потужними транзисторами одного типу провідності і являють собою схеми емітерних повторювачів, що працюють з відсічкою колекторного струму, близькою до 90о, тому вибирати ці транзистори необхідно лише для одного плеча, вважаючи їх ввімкненими за схемою „спільний колектор (СК)”. VT1 на якому зібраний каскад попереднього підсилення з ”СЕ”, працює в режимі класу “А”.
Визначимо максимальну потужність втрат на транзисторах VT5, VT4
Рк.мах = Рт.пл.(1-η)/η [Вт], (1.4.1)
де η - коефіцієнт корисної дії схеми. Для роботи транзисторів в режимі класу “AB” η = 40..50%
Рк.мах = 0,5(1 - 0.5)/0.5 =0,5 (Вт).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.