Селективный усилитель

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

• Техническое задание
• Основная часть
• Расчётная часть
• Расчёт элементов Полосовых фильтров
• Расчёт элементов Сумматора
• Расчёт элементов Выходного усилителя
• Результаты, выводы
• Список литературы
• Приложения

Техническое задание

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 К_о=15дБ

Рис. 2. Предварительный усилитель

Выбираем сопротивление R1=10кОм, а R2 находим по формуле R2= R1* К_о=56кОм.

Расчёт элементов Полосовых фильтров

Схему ПФ взяли в каноническом виде так как она удовлетворяет нас и имеет наиболее простую схему.

Расчёт 1^ого ПФ: f₁=30кГцf₁=20кГцK_o=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=K_o/Q=1,77/1,5=1,18 R3=1/ (A) =1/ (1,18*9,6*10^-6) =88,3кОм

=½Q=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 2^ого ПФ: f₂=75кГцf₂=35кГцK_o=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=K_o/Q=1,77/2,14=0,83 R4=1/ (A) =1/ (0,83*1,04*10^-5) =115,8кОм

=½Q=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 3^ого ПФ: f₃=120кГцf₃=40кГцK_o=1,77

C3=C6=12пф

Q= f₃/f₃=120/40=3=2f₃C3=2*3.14*120*10³*12*10^-12=9*10^-6

A=K_o/Q=1,77/3=0,59R5=1/ (A) = 1/ (0,59*9*10^-6) =188 Ом

=½Q=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 К_о=20дБ=10, возьмём резисторы R16=R17=10кОм,

а R18 рассчитаем.

R18=R16* К_о — 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

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

Приложение 2