Розробка підсилювача низької частоти для відтворення магнітофона запису, страница 4

         Враховуючи високі вимоги до частотних та нелінійних спотворень підсилювача, охопимо ПП і декілька каскадів від’ємним зворотнім зв’язком з А1=4 (ВЗЗ), величина якого виражається через поправочний коефіцієнт: а1= А12 = 42 = 16 ,а також декілька попередніх каскадів місцевим ВЗЗ з глибиною А2=2 (поправочний коефіцієнт а2= А22 = 22 = 4). Крім того, при наявності регулювання тембру з глибиною   15 дб, величинна поправочного коефіцієнта з врахуванням запасу на 2 дб рівна а4=31,7.

          Отже отримаємо коефіцієнт загального підсилення:

                     Кр(дБ) = 10Lg(18*42*22*31,7 /8,3*10-10=136,4 дБ

1.4 Визначення загальної кількості каскадів підсилювача.

          Для отримання значного коефіцієнту підсилення по напрузі (з метою змен

шення впливу шумів наступних каскадів, в якості попереднього підсилювача відтворення використовуємо двокаскадний підсилювач на малошумлячих транзисторах КТ3102А за схемою ввімкнення з СЕ. Даний тип транзистора володіє малим рівнем власних шумів (в режимі мікрострумів ) та значним статичним коефіцієнтом передачі за струмом. Для даного типу транзистора h21е= 100 тому коефіцієнти підсилення потужності першого та другого каскадів відповідно рівні:

                     Кр1 = 0,3 *h21e min = 0,3*100 =  34.7 дб                   

Кр2 = 0,3 *h21e min = 0,3*100 =  34.7 дб                  

          Для вірної роботи регулятора тембру між ним та четвертим каскадом ставимо каскад з малим вихідним опором – каскад  з СК. Тоді для п’ятого каскаду:

     Кр5 = 0,7 *h21e min = 0,7*50 = 15.4 дб                       

          Коефіцієнти підсилення за потужністю на транзисторах VT1 – VT5 підсилювача потужності відомі з  пункту 1.2.2, тому загальний коефіцієнт підсилення за потужністю схеми  рівний:

Крз(дБ)   = Кр1 (дб) +Кр2 (дб) +Кр3 (дб) +Крпп (дб)

Крз(дБ)   =34.7+34.7+15.4+52.71 = 137.5 дб

          Вибрані каскади в сумі забезпечують коефіцієнт підсилення 137.5 дб , який на 1,11 дб більший від необхідного що допустимо.

1.5 Розрахунок співвідношення сигнал / шум.

          Рівень шумів підсилювача відтворення в основному характерезеється шумами вхідного каскаду. Так як вхідний каскад реалізовано на біполярному транзисторі, то приведена до входу напруга шумів визначається формулою:

                                                                                

          де =18 кГц - смуга підсилювача відтворення,

               Rе = Rдж=0.15 кОм – еквівалентний опір вхідного кола,

               Fш=1.32 (2.4 дб) – коефіцієнт шума вибраного транзистора.

          Співвідношення сигал/шум визначається відношенням мінімальної вхідної напруги сигналу до приведеної до входу напруги шумів:

                      = Uвх min / Uш = 0.5*10-3/0.23*10-6 = 65дб

Отримане співвідношення сигнал/шум не менше від співвідношення, що вимагається технічним завданням. Тому транзистор першого каскаду підсидювача відтворення вибраний вірно.

1.6Розподіл частотних та нелінійних спотворень по каскадах.

          Розраховуємо величину коефіцієнта частотних спотворень   Мв:

          а) частотні спотворення Мв, що вносяться безпосередньо транзисторами:

           КТ819Б . При включенні його за схемою з СК:

           S0=1 А/В  Ск=115 пФ , r’бк/Ск=8,7 Ом

          F Y12е.п.= FY12(1+Y12* Rн.гр.) = Fh21б(1+ Y12* Rн.гр.) / Y12*r’б ,          

Fh21б ˜h21emin*Fгр/(1+h21emin) ˜ Fгр ,                                                        

          F Y12е.п=3*106(1+4*4)/(4*8,7)=1,46*10 6Гц

          Мв = Ö 1+ (Fв/ Fsе.п.)2 =1(0дБ)                                                              

КТ814Б (Ск) :  Мв=1(0дБ)

КТ503А (СЕ) : Мв = 1(0дБ)

КТ3102А (СЕ) :Мв = 1(0дБ)

КТ315Е (СЕ)    Мв = 1(0дБ)

          б) частотні спотворення  Мв, що вносяться елементами, дБ :

підсилювач потужності - каскад на VТ4(VТ5)(СК) – 0,3

підсилювач потужності - каскад на VТ2(VТ3)(СК) – 0,3

підсилювач потужності - каскад на VТ1(СЕ) – 0,3

1-й каскад підсилення (СЕ) – 0.2

2-й каскад підсилення (СЕ) – 0.2

3-й каскад підсилення (СК) – 0.1

регулятор тембра        (СЕ) – 0.3

Розрахуємо частотні спотворення Мв з врахуванням ВЗЗ: