Усилитель звуковой частоты на интегральной микросхеме

Входной каскад усилителя построен по дифференциальной схеме на транзисторах VT8, VT14,VT16,VT15.Нагрузкой каскада являются транзисторы VT13, VT15, включенные как генераторы тока. Эмиттерные транзисторы VT8, VT14 питаются от источника тока на транзисторе VT5. Выходной сигнал дифференциального каскада поступает на каскад усиления по напряжению на транзисторах V16 VT22, в качестве коллекторной грузки которого включен VT17 генератор тока. В двухтактном выходном каскаде используются транзисторы VT32 VT31, образующие одно плечо VT33, VT34 - другое. Начало смещения выходного каскада и температурная стабилизация тока на выходных транзисторов обеспечивается VT10,VT19,VT20.

   Данная микросхема расшифровывается в соответствии с ГОСТом следующим образом:

1 –  полупроводниковая микросхема,

74 – порядковый номер разработки  серии ИМС,

УН  – усилитель низкой частоты,

11 – порядковый номер разработки  ИМС по функциональному признаку в данной серии.

 

                                       Типовые зависимости для К174УН11.

 

 

 

 

 

   

По  заданным параметрам находим коэффициент  усиления УЗЧ на ИМС. Из формулы

 , где - мощность на выходе, - сопротивление нагрузки:

   1)Находим для того чтобы вычислить коэффициент усиления

Найдём  по формуле _,где - максимальное значение входного напряжения

2)Коэффициент  усиления рассчитывается по формуле

3)Переведём  в децибелы  K = 20 lgK = 20 lg27,68 = 36,78 дБ

Типовая схема включения ИМС К174УН11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет  внешних элементов

1) На 7 вывод ИМС подаётся сигнал через разделительный конденсатор С5. Значение емкости С5 рассчитывается по значению нижней граничной частоты f_н..

Возьмем С5 = 0,3 мкФ.

     2) Параллельно сопротивлению нагрузки включен RC-фильтр. Значения этих элементов находим из справочных данных. Самыми оптимальными будут значения R₄= 1 Ом, С₈ = 0,1мкФ.

     3) Развязку по питанию реализуют два конденсатора С1 по НЧ и С3 – развязка по ВЧ                                   (С3 на ВЧ имеет ярко выраженное индуктивное сопротивление). Параметры данных элементов возьмем из типовой схемы включения ИМС К174УН11.

     4) Сопротивление R1 равно сопротивлению источника сигнала, заданному в технических условиях задания курсового проекта.

     5) С7 корректирует характеристику в области высших частот.

     6) С2 и С4 – дополнительная развязка питания (по ВЧ и НЧ соответственно) предварительного каскада, построенного на VT16.

     7) Конденсатор С6, резистор R2 совместно со встроенным резистором R3 образуют частотно-зависимую ООС.

. Отсюда 

Отсюда получаем, что 

     8) Напряжение питания выбрано равным 10,5 В, что обеспечивает выходную мощность     6 Вт на нагрузке 4 Ом при заданном коэффициенте гармоник.

     9) Диапазон рабочих температур полностью удовлетворяет данной ИМС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Заключение.

В результате работы над данным курсовым проектом, мы получили и укрепили знания по основам схемотехники, радиотехники, и электроники, а также в области аналоговых электронных устройств. В частности по созданию, разработке, интеграции усилителей звуковой частоты (УЗЧ) и их характеристики на интегральных микросхемах (ИМС).  Рассмотрели и изучили различные схемы усилителей (как отечественных, так и иностранных) и их аналоги.

В качестве используемой схемы была выбрана отечественная  схема К174УН11 отвечающая всем характеристикам  задания курсового проекта, таким  как выходная мощность, диапазон рабочей  частоты, рабочая температура и  другое. В ходе выполнения мы разработали и рассчитали структурную схему усилителя, а также обосновали и рассчитали принципиальную схему усилителя.

 

Литература.

      1) «Схемотехника аналоговых электронных устройств» (Учебное пособие) Пряников В. С., Чебоксары, 2001г.

2) Интегральные микросхемы и их  зарубежные аналоги: Справочник. Том 2./А. В. Нефедов. - М.:КУБК-а, 1996 г.

3) Усилители мощности низкой частоты  – интегральные микросхемы: справочник. Турута Е.Ф. -М.: Патриот, 1997.-192с.

4)  В. В. Пасынков, Л. К. Чиркин, А. Д. Шинков. Полупроводниковые  приборы. – Москва: «Высшая школа», 1973.

     5)Расчет электронных схем. Примеры  и задачи. /Г.И. Изъюрова М.: Высш. шк., 1987. – 325 с.; ил.