Andbiz 0 27 марта, 2011 Опубликовано 27 марта, 2011 (изменено) · Жалоба Здравствуйте, уважаемые форумчане! Учась в университете на втором курсе по предмету электроника мне была задано выполнение курсового проектирования "Усилитель звуковой частоты с мощным выходом". Также была предоставлена методичка с примером расчета, по которому можно было выполнить один к одному расчет. Ранее я обсуждал некоторые вопросы из данного курсового в теме "Входная характеристика транзистора КТ817Б, Как достроить график?" по ссылке http://electronix.ru/forum/index.php?showt...=87933&st=0 Цель курсового проекта - разработать усилитель звуковых частот с мощным выходным каскадом, выполненным по трансформаторной схеме. Тип мощного транзистора....................................КТ819БМ; Мощность в нагрузке Рн, Вт.......................................................8; Сопротивление нагрузки Rн, Ом ............................................................4; Нижняя граничная частота fн, Гц .............................................................................80; Верхняя предельная частота, fв, кГц ........................................................................16; Коэффициент частотных искажений Мн = Мв .......................................................1,1; Коэффициент нелинейных искажений, γн,%.......................................................0,50; Нестабильность амплитуды напряжения нагрузки..............................................1,5•10^-2; Сопротивление источника Rист, Ом ......................................................................400; Параметры питающей сети: 1. Напряжение сети Uс, В.......................................................................... 220 В 2. Частота сети fс, Гц ..........................................................(50 Гц); Колебания температуры окружающей среды t, (в цельсиях)……………………...(+0 - +55). Питание усилителя осуществить от стабилизированного источника на базе интегральной микросхемы стабилизатора. В результате расчета у меня получилась такая схема: А вы в курсе что в трансформаторной схеме и на транзисторах без обратных связей коэффициент нелинейных искажений γ = 0,50% не достижим. К.Н.И 5% это верх возможного, а у автора топика требуется 0.5%. В конце курсовой работы производился расчет суммарный коэффициент нелинейных преобразований. У меня он получился равным 6,83%. В примере расчета (методические указания) эта величина равна 6,21%. беда в том, что схема, как она изображена в посте #4, работоспособна только гипотетически с кучкой оговорок, допущений и ограничений. главное, чтобы у Вас появилось понимание, почему эта схема работоспособна только гипотетически. Я не совсем полностью правильно понимаю работу данного устройства. Точнее понимаю принцип, но не в подробностях. От трансформаторов следует отказатся. Преподаватель сказал не выполнять расчет трансформаторов. Но и в то же время я не совсем понял тогда, как это сделать - убрать их вообще или просто показать на схеме, пропустив расчет для них. Но это уже вопрос к преподавателю. Для двухтактного усилителя: Транзистор лучше взять КТ819БМ. Обязательно сделать тепловой расчет. Производил расчет радиатора для него. Смутило, что для транзистора, который выдерживает 100 Вт с радиатором необходимо наличие ребристого радиатора площадью 62 см^2. Теория и расчет схем и нелинейных искажений хорошо представлены в книге Степаненко И.П. "Основы теории транзисторов и транзисторных схем" Энергия 1977. Это классика. Скачал эту книгу, но еще не просмотрел на соответствие своему расчету. По поводу проверки схемы в симуляторе: Там есть "Worst case" - расчёт для крайних значений параметров. Посмотрите в нём на рабочую точку транзисторов выходного каскада. Мне интересно проверить работу своей схемы в симуляторе. Ранее пробовал проверять разные схемы в Proteus и Micro-Cap. Micro-Cap понравился больше. Но обе программы знаю поверхностно. А какие можно проверки сделать для данной схемы кроме Worst case? Кстати, она есть в Micro-Cap? Полагаю, от Вас хотят получить некий расчёт по методичке, и Вы свободны (в разумных пределах) в творческом выборе не заданных параметров. Учусь на заочно. Связь с преподавателем есть, но расчет курсового не показывал. Встреча возможно будет на следующей неделе. Свобода в расчете неизвестна. Интерес проверить работу схемы в симуляторе - личный. Хочется узнать принцип работы данной схемы получше, так же как получить побольше знаний при выполнении данного курсового проекта. Цель темы на форуме - немного возместить недостаток общения с преподавателем, решить возникшие вопросы, узнать мнение других людей о данной схеме с точки зрения практического применения. Изменено 27 марта, 2011 пользователем Andbiz Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Wise 0 28 марта, 2011 Опубликовано 28 марта, 2011 · Жалоба ..Возможно, у вас опечатка в схеме – база VT1 сидит на земле, как и выход ОУ. Даже если опечатку убрать, это место выглядит сомнительно.. :rolleyes: По входу УНЧ можно поставить емкость. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
yakub_EZ 0 28 марта, 2011 Опубликовано 28 марта, 2011 · Жалоба R3 выкинуть, т.к. назначение его непонятно. С ним громкость на 0 выкрутить не получится. Кренкам на выход керамические конденсаторы. С R8 выкинуть шунтирующую перемычку. R12 R13 уж очень подозрительно маленькие, через них будет течь ток 200 мА и рассеиваться порядка 2 ватт. Обратная связь на ОУ заводится как то странно, я бы резистор ОС R11 75к завел на R5. В ОС бы ещё неплохо ввести частотную коррекцию - добавить конденсатор Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
MaslovVG 0 28 марта, 2011 Опубликовано 28 марта, 2011 · Жалоба На проводнике с C5 на землю убрать точку. Емкость C5 маловата Это фильтр по питанию чем больне тем лучше. При малой эмкости самовозбуждение. Конденсатор C9 удалить это внесет местную отрицательную обратную связь и повысит линейность. Назначение этого каскада получение двух фаз дла раскачки оконечника и большое усиление на нем не требуется. В эмитеры выходных транзисторов VТ2 и VТ3 включить резисторы по 0,5 -1,0 Ом это введет дополнительную обратную связь в оконечный каскад и поднимет линейность. Общая отрицательная обратная связь (R11) конечно необходима но с ней нужно быть очень аккуратным. Во первых не предсказуема фаза сигнала, Во вторых неопределенна фазо частотная характеристика (Очень вероятно самовозбуждение) Усиление схемы по напряжению перенести в основном на первый какад, а то оно там у вас всего единица. И даже при всех этих мерах линейность врятли будет лучше 3-4% Да, не сразу заметил странно распределено питание. Почему на оконечном каскаде 9 вольт. Как раз чем больше тем лучше линейность достижима. Нужно правильно расчитать трансформатор. Стабилизатор питания для оконечного каскада излишняя роскош. Достаточно посто выпрямителя с хорошим фильтром. Конденсатор по питанию на нем должен быть неколько тысяч микрофарад и находится в непосредствнной близости от трансформатора Т3 и точек подключения эмитеров VТ2 и VТ3 Конструкция трансформаторов для заявленных параметров это вообще отдельная тема. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
firstvald 24 28 марта, 2011 Опубликовано 28 марта, 2011 · Жалоба R4 выкинуть совсем. С движка R2 сигнал подавать на вход In+. Ну и из лампово схемотехники: In+ на землю высококиломным резистором. Первичные обмотки трансформаторов шунтируются высоковольтными конденсаторами скажем по 0.01 микрофарады. В эмиттеры выходных транзисторов просятся малоомные -0.2...0.5 ома резисторы. Но схема учебная, так что фиг с ними. ИМХО выходной каскад питать от 15, а лучше от 24 вольт. Параллельно R6 кондюк просится , хотя бы 510 пикофарад. Вообще обратную связь от опера я бы убрал - непредсказуемо. ОС можно завести в эмиттер VT1 и удалить кондюк C9. Т е R11 соединить с R9. Вообще, знаете что, откройте книжку по ламповым усилителям или схему от радиолы какой и гляньте. Собственно вы делаете в 21 веке методами середины 20 века усилитель на элементной базе конца 20 века. Ну и смотрим схемы 70 годов. У вас частично ламповая частично транзисторная схемотехника. Ностальгии много :) С точки зрения практического применения покупается TDA2xxx , лепится на радиатор и все любовь :) Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
learning_avr32 0 28 марта, 2011 Опубликовано 28 марта, 2011 · Жалоба Блок питания -15в? Электролиты в БП. На вход лучше поставить емкость побольше. Особенно на +9в. Керамика до и после стабилизаторов. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Andbiz 0 28 марта, 2011 Опубликовано 28 марта, 2011 · Жалоба Большое всем спасибо за ответы! ..Возможно, у вас опечатка в схеме – база VT1 сидит на земле, как и выход ОУ. Даже если опечатку убрать, это место выглядит сомнительно.. :rolleyes: С R8 выкинуть шунтирующую перемычку. На проводнике с C5 на землю убрать точку. Это я ошибся - точку поставил. Конденсатор С5 параллельно R7 и R8. По входу УНЧ можно поставить емкость. Чучуть не понял. У меня на входе однотактного усилителя вроде бы уже стоит разделительный конденсатор, который разделяет переменную и постоянную составляющую, пропуская только переменную. Вы имеете ввиду поставить на входе какого-то отдельного каскада или всего устроства в целом? R3 выкинуть, т.к. назначение его непонятно. С ним громкость на 0 выкрутить не получится. Т.е. получается, что R1 служит для задания определенного значения тока на вход операционного усилителя, ниже которого значение не должно опуститься, т.е. ограничивает максимальное значение. R2 - выставляет громкость, выставляя напряжение (ток) на вход операционного усилителя, ограниченного R1 и R3. R3 - по идеи ограничивает минимальное значение. Но в курсовом идет расчет именно этой схемы и именно этих трех резисторов. Это интересно:) R12 R13 уж очень подозрительно маленькие, через них будет течь ток 200 мА и рассеиваться порядка 2 ватт. Да, не сразу заметил странно распределено питание. Почему на оконечном каскаде 9 вольт. Как раз чем больше тем лучше линейность достижима. ИМХО выходной каскад питать от 15, а лучше от 24 вольт. Да я уже упоминал про то, что у меня на транзисторы двухтактного усилителя необходим радиатор 62 см^2. У меня получается так, что для расчета двухтактного усилителя нужно принимать значения напряжений коллектор-эмиттер в два раза меньше, чем в на самом деле. Преподаватель мне сказал, что это делается с целью уменьшения нелинейных искажений. Получается, что для КТ819БМ напряжение коллектор-эмиттер 20 В. В добавок по методичке советуют уменьшит напряжение питание каскада в два раза меньше, чем напряжение коллектор эмиттер - т.е. получается 10 В. В добавок еще нужно стандартное значение питание - т.е. 9 В. Обратная связь на ОУ заводится как то странно, я бы резистор ОС R11 75к завел на R5. В ОС бы ещё неплохо ввести частотную коррекцию - добавить конденсатор Конденсатор C9 удалить это внесет местную отрицательную обратную связь и повысит линейность. Назначение этого каскада получение двух фаз дла раскачки оконечника и большое усиление на нем не требуется. В эмитеры выходных транзисторов VТ2 и VТ3 включить резисторы по 0,5 -1,0 Ом это введет дополнительную обратную связь в оконечный каскад и поднимет линейность. Общая отрицательная обратная связь (R11) конечно необходима но с ней нужно быть очень аккуратным. Во первых не предсказуема фаза сигнала, Во вторых неопределенна фазо частотная характеристика (Очень вероятно самовозбуждение) Вообще обратную связь от опера я бы убрал - непредсказуемо. ОС можно завести в эмиттер VT1 и удалить кондюк C9. Т е R11 соединить с R9. В техникуме ранее проходили, но я до сих пор не совсем хорошо понимаю обратные связи. В интернете очень много литературы по ОС. Т.е. мне я сам могу разобраться. Но все же что-то отдельное посоветуете? R4 выкинуть совсем. С движка R2 сигнал подавать на вход In+. Почему? Ведь он же вроде задает входной ток. Или нет? Блок питания -15в? Еще я ошибся с полярностью диодного моста и электролитических конденсаторов. Емкость C5 маловата Это фильтр по питанию чем больне тем лучше. При малой эмкости самовозбуждение. Керамика до и после стабилизаторов. С конденсаторами тут интересно получается. На канале +9 В двухтактный усилитель - у него самая высокая нагрузка. Но при этом в расчете как-то наобум пишут строкой, что ставим конденсатор такой-то емкостью. С5 рассчитывается по формуле исходя из сопротивления R10 и частоты входного сигнала. Но рассчитывается его минимальное значение. Как-то раз, нужно было пойти на рынок и купить конденсатор для блока питания. Почитал - для моих условий тогда нужно было около 1000 мкФ. Продавец предложил купить 15000 мкФ - сказал, что напряжение "ровное-ровное" будет. Потом уже узнал, что это слишком много для того случая было. Уже прошло 4 года - до сих пор не знаю, где бы его поставить - везде жалко. Когда-то слышал правило для конденсаторов на вход блока питания (220 В)- 1 мкФ на 1 Ватт выходной мощности. А есть ли правила, по которым производится подбор номинала емкости конденсатора в зависимости от нагрузки? Или их значения принимаются "на глаз"? Кренкам на выход керамические конденсаторы. Керамика до и после стабилизаторов. Как я понимаю - от выскочастотных помех - понял. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
MaslovVG 0 28 марта, 2011 Опубликовано 28 марта, 2011 · Жалоба У меня получается так, что для расчета двухтактного усилителя нужно принимать значения напряжений коллектор-эмиттер в два раза меньше, чем в на самом деле. Здесь вы что то не поняли. Напряжение на колекторе двухтактного усилителя может достигать двойного напряжения питания. Это происходит во время работы другого плеча усилителяюи транзистор в это время заперт. То есть нпряжение питания должно быть вдвое меньше допустимого напряжения колетор- эмитер транзистора, для КТ819БМ питание должно быть менее 45/2=22,5вольт. Выбираем 15 или 12 вольт. От такого же источника лучше питать и предварительные каскады. Лишние источники плохой тон проэктирования. В правильно расчитанном каскаде на транзисторе выделяется мощность незначительно превышающая 1/2 выходной. Причем нужно ращитывать радиатор исходя не из пиковой а средней мощности. А для синусоиды она вдвое меньше. По обратным связям Читайте литературу по автоматическому управлению и теории устойчивости. Зря игнорируюте "Степанеко" там целая глава посвящена вашему усилителю. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Andbiz 0 28 марта, 2011 Опубликовано 28 марта, 2011 · Жалоба Здесь вы чтото не поняли. Напряжение на колекторе двухтактного усилителя может достигать двойного напряжения питания. Это происходит во время работы другого плеча усилителяюи транзистор в это время заперт. Тоесть нпряжение питания должно быть вдвое меньше допустимого напряжения колетор= эмитер транзистора, для КТ819БМ питание должно быть менее 45/2=22,5вольт. Выбираем 15 или 12 вольт. От такого же источника лучше питать и предварительные каскады. Лишние источники плохой тон проэктирования. В правильно расчитанном каскаде на транзисторе выделяется мощность незначительно превышающая 1/2 выходной. Причем нужно ращитывать радиатор исходя не из пиковой а средней мощности. А для синусоиды она вдвое меньше. По обратным связям Читайте литературу по автоматическому управлению и теории устойчивости. Зря игнорируюте "Степанеко" там целая глава посвящена вашему усилителю. Я за это. Скорее всего я в самом деле что-то понял не так. Да, у меня можно будет запитать оба и двухтактный и однотактный усилитель от одного напряжения. И тогда многое в расчетах будет понятней и ток коллекторах в двухтактном усилителя уменьшится и мощность уменьшится. Я взглянул книгу Степаненко, когда скачал книгу, полностью соответствующей схемы своей не увидел, поэтому отложил временно в сторону. По Степенанеко Вы имеете ввиду главу "Усилители с трансформаторной связью"? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
MaslovVG 0 29 марта, 2011 Опубликовано 29 марта, 2011 · Жалоба Я взглянул книгу Степаненко, когда скачал книгу, полностью соответствующей схемы своей не увидел, поэтому отложил временно в сторону. По Степенанеко Вы имеете ввиду главу "Усилители с трансформаторной связью"? Нет по изданию 1977 года стр.420. "12-3 ДВУХТАКТНЫЕ КАСКАДА КЛАССА В" Там для схемы с общей базой но и для случая сОбщим эмитером все справедливо. Там правда опечатка на рис 12-8 перепутаны колектор эмитер транзисторов. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
learning_avr32 0 29 марта, 2011 Опубликовано 29 марта, 2011 · Жалоба ...Как я понимаю - от выскочастотных помех - понял. Не только. Иногда стабилизаторы генерят. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Слесарь 9 30 марта, 2011 Опубликовано 30 марта, 2011 · Жалоба Я учился в школе очень плохо, по этому, универа мне не видать, но помнится усилитель 8 Ватт с подобными характеристиками я расчитывал еще в школе. Помнится транзисторы КТ819 я применял в усилителях более 50 Ватт. А для 8 Ватт - КТ817 С выходными трансформаторами я делал только ламповые усилители, думаю, трансформаторы излишне для транзисторной схемы Еще, выходные трансформаторы я применял для автомобильных усилителей. Когда две микросхемы с мостовым выходом раскачивали две первички выходного трансформатора, а со вторички трансформатора повышенная амплитуда раскачивала уже авто динамики. Так я получал в авто до 100 Ватт выходной мощности усилителя на канал, без применения импульсных преобразователей напряжения питания. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Andbiz 0 21 июня, 2011 Опубликовано 21 июня, 2011 · Жалоба Курсовой выполнен, сдан и защищен. Спасибо MaslovVG за совет по поводу книги Степаненко, а также всем, кто принимал участие в данной теме. Тема закрыта. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
FFusion 0 12 ноября, 2012 Опубликовано 12 ноября, 2012 · Жалоба Курсовой выполнен, сдан и защищен. Спасибо MaslovVG за совет по поводу книги Степаненко, а также всем, кто принимал участие в данной теме. Тема закрыта. Дорогой Andbiz, не могли бы Вы выложить ссылку на вашу курсовую работу либо сюда, либо в личку. Тоже проектирую усилитель звуковой частоты на двухтактном трансформаторном в режиме В. Очень нужна помощь... Буду очень признателен;) Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться