Выбор ОУ для усилителя мощности, расчет элементов цепи ООС, Расчет предварительного усилителя - Выбор трансформатора

усилитель мощности на основе повторителя - применена последовательная единичная оос по напряжению

Рис. 10. Усилитель мощности на основе повторителя - применена последовательная единичная ООС по напряжению

(5.1)

Операционный усилитель DA5 (рис. 10) обеспечивает требуемые амплитуды тока и напряжения на входе ВК. Поэтому параметры ОУ должны удовлетворять условиям

IвыхОУ = (мА) (5.2)

Uвых ОУ > Uнm = 16 (В) (5.3)

Vuвых 2fвUнm = (В/мкс) (5.4)

Выбираем ОУ [8]: КР14УД23

Параметры выбранного ОУ:

Uвых =10 (В);

Iвых = 8 (мА);

Vuвых = 30 (В/мкс);

Кус = 25000

F1 = 10 (Гц)

Необходимое значение глубины обратной связи достигается применением операционных усилителей (ОУ) с большим коэффициентом усиления. Для сохранения значения глубины ООС на частотах десятки килогерц общее усиление замкнутого усилителя рекомендуется выбирать из условия

Кум = (13). (5.5)

Выберем Кум = 1.

Расчет предварительного усилителя

А) Подбор ОУ.

Предварительный усилитель должен быть двухкаскадным, причем один из каскадов инвертирующий, а другой - неинвертирующий, в любой последовательности. Общее усиление распределяется примерно поровну между первым и вторым каскадами.

(6.1)

Общее усиление:

(6.2)

двухкаскадный предварительный усилитель

Рис. 11. Двухкаскадный предварительный усилитель

Выберем DA1 и DA2 [9]: КР1408УД7

Ku = 50000

Uсм = 4 мВ

Iвх = 200 нА

Iвх = 50 нА

F1 = 0.8 МГц

Rнмин = 2к

Б) Расчет элементов цепей ООС [10].

Определяем Ku:

(6.4)

Допустим, что К1 и К2 имеют одинаковые значения. В этом случае:

K1= (6.5)

Выбираем резисторы R1 = 1 кОм и R3 = 15 кОм.

(6.6)

При помощи расчета (6.6) получили Кус1 = 16.

Тогда

(6.7)

Выберем резисторы: R4 = 1 кОм, R5 = 7.5 кОм, R6 = 5.1 кОм.

Выбираем МЛТ резисторы [6]:

R1: МЛТ - 0.125 - 1 кОм 5%;

R3: МЛТ - 0.125 - 15 кОм 5%;

R4: МЛТ - 0.125 - 1 кОм 5%;

R5: МЛТ - 0.125 - 7.5 кОм 5%;

R6: МЛТ - 0.125 - 5 кОм 5%.

R2: МЛТ - 0.125 - 47 кОм 5%;

R9: МЛТ - 0.125 - 47 кОм 5%;

Рассчитываем емкость конденсатора С5:

(пФ)

Выбираем конденсаторы [4]:

С5: КМ - (М75) - 50 В - 430 пФ 10%

В) Расчет режима покоя предварительного усилителя с учетом напряжения смещения и входных токов ОУ [10].

Из справочных данных имеем Iвх = 200 нА, Uсм = 4 мВ.

Тогда

(мВ) (6.9)

(мВ) (6.10)

В результате получаем:

(В) (6.11)

Г) Расчет разделительных конденсаторов исходя из заданной нижней частоты [10].

Так как уход напряжения достаточно высок, то необходимо на выходе и между каскадами предусилителя поставить разделительные конденсаторы.

Производим расчет конденсаторов:

(мкФ) (6.12)

(нФ) (6.13)

(нФ) (6.14)

Выбираем конденсаторы С1,C2,С8 [4]:

C2: К50 - 35 - 40 В - 2.7 мкФ 10%;

C1: К50 - 35 - 40 В - 56 мкФ 10%.

C8: К50 - 35 - 40 В - 56 мкФ 10%.

Д) Построение асимптотических ЛАЧХ каскадов и усилителя в целом [10].

Данные для построения:

Коу = 50000 = 93,9 дБ;

F1 = Гц;

К1 = 16 = 24.082 дБ;

К2 = 12,5 = 21.938 дБ;

Кум = 1 = 0 дБ;

Fн = 60 Гц;

Fн = 30 кГц.

(Гц) (6.14)

(кГц) (6.15)

(кГц) (6.16)

Похожие статьи




Выбор ОУ для усилителя мощности, расчет элементов цепи ООС, Расчет предварительного усилителя - Выбор трансформатора

Предыдущая | Следующая