Розробка підсилювача потужності низької частоти для телевізійного приймача стерео стаціонарний ’’1’’ групи складності

Вступ

Швидкий розвиток електроніки і її використання у самих різних областях науки і техніки визвав потребу у підсиленні сигналів різноманітної форми, амплітуди і спектра частот.

 В залежності від призначення підсилювача, до його параметрів  висуваються різні умови, це значним чином впливає на схемотехнічні  рішення, за  якими будується підсилювач. Загальною тенденцією в розвитку схемотехніки підсилювачів є застосування  таких рішень, які дають можливість отримати високий   ККД , малі лінійні та нелінійні спотворення, широкий діапазон частот.

На сучасному етапі розвитку  прилад  намагаються виготовити на базі iнтегральних  мiкросхем, які вже самі по собі разом з джерелом живлення утворюють підсилювальний пристій. Такі пристрої мають цілий ряд переваг над підсилювальними пристроями виготовленими  виготовленими на дискретних елементах.

Метою даного курсового проекту є створення підсилювача низьких частот телеприймача.

У технічному завданні виставляється цілий ряд вимог, яким має відповідати розроблений  пристрій, таких як :вихідна потужність, частотний діапазон, коефіцієнт нелінійних спотворень та багато інших.

В ходi виконання курсового проекту буде розроблено структурну схему пiдсилювача НЧ з параметрами, що  повнiстю задовольняють  технiчне завдання.  Пiд час попереднього розрахунку буде визначено кiлькiсть та типи каскадiв пiдсилення для забезпечення необхiдного коефіцієнту пiдсилення,  одночасно  будуть визначатись  орієнтовні  значення  коефіцієнтів  частотних    та нелiнiйних спотворень спотворень, та глибина зворотних  зв'язкiв, що покращують цi показники.

Окрім самого підсилювального вузла , підсилювач низьких частот телеприймача повинен також мати регулятори гучності та тембру, також з певними параметрами.

В електричних розрахунках будуть  вибранi  електричнi  схеми каскадiв, розрахованi номiнали , вибранi типи елементiв, а  також будуть  уточнюватися коефіцієнти пiдсилення, та спотворень.

Фізично даний підсилювач буде виконано на мікросхемах, оскільки таке виконання є найбільш прогресивним.

Моделювання розробленої схеми пристрою здійснюється за допомогою електронної моделюючої системи Micro cap 5, що дає змогу без матеріальної реалізації підсилювача отримати усі необхідні характеристики(АЧХ,ФЧХ і т.п)

1.Розробка технічного завдання

      Розроблений пристрій – підсилювач потужності низької частоти для телевізійного приймача стерео стаціонарний ’’1’’ групи складності, є доволі складним радіоелектронним апаратом з кінцевим значенням експлуатаційної надійності

      По функціональним можливостям, елементної бази і технології виготовлення підсилювач відноситься до четвертого покоління.

      Первинним  джерелом  живлення  пристрою  є  напруга  живлення

 ~ 220 В ±10% змінного струму, частотою 50 Гц ±2% при збережені параметрів в межах норми.

Основні технічні вимоги:

1.Варіант виконання: оскільки підсилювач для телевізійного приймача, то  він повинен бути виконаний як окремий пристрій, який живиться від джерела телеприймача і підключатись за допомогою роз ємів.

2.Підсилювальні елементи: транзистори або ІМС. Пристрій має бути виконаний за сучасними вимогами, що передбачає використання саме таких підсилювальних елементів.

3.Вихідна потужність: 30Вт  х 2. Пристрій має виконувати підсилення по двох каналах. І при певному значенні опору навантаження вихідна потужність кожного каналу має бути 30 Вт.

4.Частотний діапазон: 55Гц-17кГц. Розрахунок підсилювача повинен вестись так, щоб забезпечити якісне відтворення в вищенаведеному діапазоні частот.

5.Нелінійні спотворення: 1%. Нелінійні спотворення або коефіцієнт гармонік не повинен перевищувати 1% при вихідній потужності не менше    30 Вт.

6.Частотні спотворення: Мн=2дБ,Мв=2дБ. Частотні спотворення на нижніх (F= 55 Гц) і верхніх  (F= 17kГц) частотах не повинні бути більші за приведенні значення, тобто різниця між максимальним коефіцієнтом підсилення і коефіцієнтом підсилення на цих частотах не повинна бути більша за ці значення.

7.Співвідношення сигнал/шум: 60дБ. Цей параметр передбачає, що на вході підсилювача корисний сигнал перевищуватиме шуми на 60 дБ.

8.Регулятори:

8.1 Гучності(підсилення)  60дБ. Пристрій повинен мати регулятор гучності повинен виконувати зміну вихідного сигналу відносно початкового на 60 дБ.

8.2 Тембру(форми АЧХ) 26дБ (НЧ,ВЧ) Регулятор тембру повинен виконувати підйом та завал АЧХ на нижній та верхніх частотах на 26 дБ.

1.Розрахунок структурної схеми пристрою

1.1  Визначення величини опору навантаження

Р_ном.гр= nP_вих=…(4...5)*30=120...150 Вт

Діапазон частот гучномовця має бути в межах  або більшим за діапазон частот підсилювача за ТЗ:

                              Fн.гр. £ 55 Гц  ,                    Fв.гр. > 17 кГц .

Так як на даний час промисловість випускає у великому асортименті акустичні системи, що задовільняють найрізноманітнішим технічним вимогам, доцільно обрати промислову акустичну систему. Виходячи з отриманих вище даних обираємо промислову акустичну систему “RADIOTEHNIKA”-S90 з слідуючими технічними характеристиками:

Номінальна потужність, Вт.................................................. 90

Гранична короткочасна потужність, Вт.............................. 180

Номінальний електричний опір, Ом.................................... 8

Діапазон  частот, Гц......................................…...................... 30…20000

1.2 Вибір схеми підсилювача потужності.

          Для отримання вихідної потужності 30 Вт необхідно вибрати двотактну схему підсилювача потужності, що  дозволяє зменшити потужність споживання від джерела живлення. Оскільки опір навантаження підсилювача незмінний, застосуємо безтрансформаторну схему підсилювача потужності, що має ряд переваг перед трансформаторною. Основною перевагою такої схеми ПП є відсутність узгоджувального трансформатора, що різко знизить масогабаритні показники конструкції підсилювача, окрім того, без особливих ускладнень реалізується достатньо широка смуга  проникнення.