Розрахунок підсилювача програвача CD, страница 4

Як видно з розрахунку, необхідним являється ВЗЗ, що буде охоплювати перший або другий каскад.

На підставі проведених розрахунків виникає така структурна схема:

 

вхід

 

Рисунок 2 -  Структурна схема одного каналу пристрою

2.8 Обгрунтування можливості розробки структурної схеми пристрою на ІМС

Усі каскади  на транзисторах VT1-VT4 можна замінити каскадом на ІМС

К174УН19 , яка являє собою підсилювач потужності звукової частоти з номінальною виходною потужністю 15Вт на на вантаженні 4Ом і використовується в пристроях високоякісного звуковідтворення та в телевізійній апаратурі.

Електричні параметри ІМС К174УН19 при 25 ⁰ С  та U_ж.ном=15В

Споживаний  струм І_спож, мА_...........................................................................65

Вихідна потужність Р_вих, Вт .....................................................................15..18

Вихідна напруга U_вих, В.................................................................................5..6

Коефіцієнт підсилення напруги К_u, дБ...........................................................30

Коефіцієнт гармонік К_г, %  при Р_вих=15Вт не більше...................................10

Напруга шумів на виході U_ш, мВ…………………………………………..100

Вхідний опір R_вх, кОм………………………………………………………..95

Смуга відтворюваних частот , кГц………………………………...0.02..20

ІМС стійка до теплових перевантажень та має захист від короткого замикання в навантаженні.Без додаткового тепловідводу дану мікросхему використовувати не можна.

Коефіцієнт підсилення по потужності можна розрахувати як:

К_р=К_u²*R_вх/R_н=30²*95000/4=21*10⁶

З характеристик ІМС К174УН19 видно, що вона повністю задовільняє вимогам технічного завдання, а в деяких випадках перевищує їх.Отже, структурна схема при використанні даної мікросхеми, спрощується та набуває вигляду:

 

вхід

 

Рисунок 3 - Структурна схема одного каналу пристрою з використанням операційного підсилювача.

3. Електричний розрахунок каскадів пристрою

3.1. Розрахунок підсилювального каскаду

          У якості  каскаду  підсилення було обрано ІМС К174УН19 із стандартною схемою ввімкнення (з двополярним джерелом живлення, що покращує електричні характеристики ІМС)

Визначимо амплітуду вихідної напруги:

Визначимо амплітуду вхідної напруги:

Враховуючи то, що джерелом сигналу є програвач компакт дисків, вихідна напруга якого 1 В , можна зробити висновок, що каскади попереднього підсилення у данному випадку не потрібні.

          Оскільки обрана мікросхема вмикається по типовій схемі, то потрібно розрахувати розділову ємність С5.

          Значення розділової ємності розраховується по формулі:

С_роз>>

С_роз>>=3*10^-8 Ф

          Отже , розділові ємність на типовій схемі включення обрана вірно.

          Вхідний опір мікросхеми дуже великий, тому значення лінійних спотворень мале при відповідних значеннях розділових ємностей.

          Відподні графіки різноманітних характеристик  показано в Додатку 3

3.2. Розрахунок регулятора тембру (форми АЧХ )

          У технічному завданні від регулятора тембру вимагається ослаблення та підсилення вхідного сигналу на 26 дБ у діапазонах НЧ, СЧ та ВЧ. Тому було обрано схему регулятора тембру на операційних підсилювачах.

          Такі регулятори характеризуються симетричністю АЧХ відносно значення одиничного підсилення при регулюванні “вниз” і  “вверх”, малими нелінійними спотвореннями сигналу , оскільки ввімкнені у коло від’ємні зворотні зв’язки операційного підсилювача. Для роботи використовуються лінійні потенціометри.

Рисунок 4 -Регулятор тембру.

R1= 56 кОм                        R5= 11 кОм                              C1= 0,22 мкФ   

R2= 8 кОм                          R6= 1,1 кОм                             C2=  47 нФ   

R3= 8 кОм                          R7= 1,1 кОм                             C3=  4,7 нФ   

R4= 100 Ом                       R8= 100 кОм                             C4= 22 нФ        

  R11= 1 кОм                                                                            С5=4,7 нФ