Розробка схеми підсилювача відтворення магнітофона, страница 7

M_{Н .заг(дбБ)}= M_{Н .β VT6}+ M_{Н .β бп п}=0,41+0,41=0,82дБ

Що відповідає умовам ТЗ .

Перераховуємо загальний коефіціент підсилення :

К_{р(дБ)заг пзч}=10Lg((Р_виха₁а₂а₃а₄)/Р_дж.), де а_n=А²_VT6=2²=4

К_{р(дБ)заг пзч}=10Lg((10*50*9*1*4)/4,2*10^-9)=126дБ

Як видно додаткових каскадів вводити не потрібно

Нелінійні спотворення розподіляються по каскадам наступним чином: основну частину нелінійних спотворень вносить підсилювач потужності , тому на всі узгоджуючі каскади відводиться приблизно 0,4 % , а решту на підсилювач потужності, для даного пристрою за умовою ТЗ закладаємо 1,5%.

2.7.Розробка структурної схеми

В основу розробки структурної схеми підсилювача відтворення магнітофона покладемо дані отримані у процесі розрахунку.

Регулювання тембру введемо безпосередньо після першого підсилювального каскаду.

Регулятор гучності розмістимо після регулятора тембру. 

Структурна схема підсилювача наведена на рис.2

2.8. Обгрунтування можливості використання ІМС.

Виходячи з результатів розрахунків структурної схеми пристрою на дискретних елементах, розглянемо можливість побудови пристрою на ІМС, що може дати цілий ряд переваг. Зробимо аналіз можливостей побудови окремих каскадів на ІМС:

Регулятор тембру повинен забезпечити підйом і відповідно завал в області  НЧ, ВЧ та СЧ ±15дБ . Для регулювання тембру застосовуємо активний регулятор тембру з використанням операційного підсилювача. Переваги активних регуляторів тембру полягають в наступному:

     -    низькоомний вихід;

-  в нейтральному положенні регулятора (рівномірна передача по всій смузі частот) затухання рівне 0 дБ, коефіцієнт підсилення К_U=1;

-  можливість застосування потенціометра з лінійною характеристикою регулювання;

-  симетричність областей підйому та спаду частотної характеристики.

Схему регулятора тембру обираємо по довіднику [3]

Рис.3 Регулятор тембру

 У даному регуляторі тембру операційний підсилювач у поєднанні резисторів R1, R2, R3 виконує функції повторювача напруги, оскільки опори резисторів R1=500кОм ,R3=500кОм

У якості операційного підсилювача застосуємо мікросхему К140УД12, електричні параметри якої:

	Напруга живлення: Uж= +3…+18 В Вхідний опір: Rвх=5МОм Вихідний опір: Rвих=1кОм Коефіцієнт підсилення напруги: Кu=5*104 Максимальна вихідна напруга: Uвихмах= +1…+10 В Струм споживання: Iспож=0,23 мА Вхідний струм: Івх=50 нА

 

Коефіцієнт підсилення по потужності вхідного каскаду регулятора тембру визначається:

                                       К_р=R_вх /R_вих   ,

Де R_вх=R1=500кОм, а R_вих дорівнює вихідному опору мікросхеми R_вих=1кОм

К_р=500 /1=500раз або К_р=10*lg500=27дБ

 Оскільки за умовою ТЗ ми повинні отримати вихідну потужність 2 канали по 10Вт, то усе підсилення яке забезпечують розроблені каскади на транзисторах VT1-VT6 можна замінити на одну інтегральну схему.

          Оскільки попередні розрахунки показали, що для забезпечення умов ТЗ потрібно забезпечити загальний коефіцієнт підсилення 107,9 дБ, а попередній підсилювач на регуляторі тембру забезпечує підсилення на 27дБ, то відповідно потрібно реалізувати підсилення на 80,9дБ.

          Для розв’язку поставленої задачі достатньо використати одну мікросхему AN7171NK (стерео) фірми PANASONIC [7].

          Обрана мікросхема має наступні параметри:

                     U_жив                                                                 ±13 В

                    І_спож                                                            120мА              

                    Кu                                                              76 дБ

                    P_вих,                                                              12,5 Вт

                    К_г=0,1%    

                   f_н=40Гц          f_в=20кГц

Структурна схема обраної мікросхеми має вигляд:

Рис.4. Структурна схема ІМС AN7171NK.

Така заміна дасть одразу декілька переваг:

1) менші габаритні розміри та маса 

2) простота монтажу, наладки та більш висока надійність при експлуатації