Розробка підсилювача потужності низької частоти для телевізійного приймача стерео стаціонарний ’’1’’ групи складності, страница 2

Оскільки вихідна потужність велика, то застосуємо схему безтрансформаторного підсилювача потужності (БПП) з додатковою симетрією плеч.

Визначаємо величину корисної потужності, що віддається транзистором останього каскаду підсилювача.

Визначаємо потужність транзистора VT4, при роботі в режимі АВ коефіцієнт корисної дії h=50%

    Вибираємо тип транзисторів кінцевого каскада КТ825А із параметрами:

Р_{к доп} =160Вт

U_{к доп}=100В

I_{к доп}=20А 

В_мин=500

f_гр=4МГц 

S_o=20А/В

Визначимо напругу живлення:

Для вибраного транзистора

 Р_{к доп}=60Вт >Р_{К. VT4}=25Вт

 Е_к<0.7U_{К доп}     40<0,7^.100=70В

Проводиться перевірка транзисторів за струмом

Визначаємо коефіцієнт підсилення за потужністю транзисторів останього каскаду та величину вхідної потужності.

К_рVT4(VT5)=0.7В_min=0.7^.500=350(25.44дБ)

Р_{вх VT4(VT5)}=P_~пл/ К_рVT4(VT5)=15/350=43мВт

Визначається потужність розсіювана на колекторі транзисторів переднього каскаду БПП, амплітуда імпульсів колекторного струму.

Р_кVT2(VT3)=1,2P_вх К_рVT4(VT5)=1.2 43=51,6мВт

I_мVT2(VT3)=1.7 I_мVT4(VT5)/B_{minVTT4(VTT5)}=1.7^.3.4/500=11,6мA

Проводимо вибір комплементарної пари транзисторів VT2(VT3) типу КТ502В-КТ503В, що мають слідуючі параметри:

Р_кдоп=0.5Вт,                       U_кдоп=100В,                        I_кдоп=300мА,

   В_мин=80 ,                                   f_s=100кГц,                                    S_o=100мА/В.

Для вибраних транзисторів

Р_кдоп=0.5Вт>51,6мВт

Е_к<0.7U_кдоп   40<0.7^.100=70B

300мА>11,6мА

Проводиться перевірка частотних властивостей вибраних трнзисторів

F_b≤f_s[1+S_oR_нVTT2(VTT3)]

10⁴<100^.10³(1+100^.10^­­­-3.2000)=20^.10⁶

Вибрані транзистори підходять за всіма параметрми.

Визначається коефіцієнт підсилення за потужністю, амплітуда імпульсу базового струму, величина вихідної потужності каскаду наVTT2(VTT3).

K_PVTT2(VTT3)=0.7B_{minVTT2(VTT3)}=0.7^.80=56(17.48дб)

I_{δmVTT2(VTT3)}= I_mVTT2(VTT3)/B_{minVTT2(VTT3)}=0,0116/80=0,15мА

P_{вхрVTT2(VTT3)=} P_{вхVTT4(VTT5)}/ P_рVTT2(VTT3)=51,6/56=0,92мВт

Визначається потужність, розсіювана на колекторі транзистора VT1, необхідна величина його колекторного струму

Р_{к VTT1}=8^.P_{вх VTT2(VTT3)}=8^.0,92=7,36мВт

I_{к VTT2}=3^.I_{δм VTT2(VTT3)}=3^.0.15=0,45мА

В якості VT1 вибираємо КТ342Б

Р_{к доп}=250мВт                   I_{к доп}=50мА                                        U_Кдоп=25В

В_мin=200                              f_гр=300мГц                        f_s=2,4МГц     S_o=250мА/В

K_{p VTT1}=10lg0.3^.B­­²_min=10lg0.3^.200²=40.8дБ

Визначаемо необхідний загальний коефіцієнт підсилення за потужністю

К_{р заг}=10^.lg (Р_вих^.Q₁/P_вх)  

Де Q₁ – вплив регуляторів тембру

   P_вх – потужність джерела сигналу

К_{р заг} =10 lg (30‘14,13/10^-6)=82 дБ

Розраховуєм загальний коефіцієнт підсилення

К_{р заг}=К_{р VTT4} +К_{р VTT2} +К_{р VTT1}= 25,44+17,48+40,8=83,72дБ

 

1.3 Розрахунок частотних спотворень:        

 Частотні спотворення транзисторів дуже малі і ними знехтуємо.

Чстотні спотворення на ВЧ:

Приймаємо частотні спотворення що створюються елементами схеми.

Каскадом попереднього підсилення М_впк=0,5дБ

Вихідним каскадом підсилювача потужності М_ввк=1дБ

М_в=1+0,8=1,8дБ<М_втз=2дБ

Частотні спотворення на НЧ:

Каскадом попереднього підсилення М_нпк=0,5дБ

Вихідним каскадом підсилювача потужності М_нвк=1дБ

М_н=1+0,8=1,8дБ<М_нтз=2дБ

1.4. Нелінійні спотворення

 Приймаємо для каскадів попереднього підсилення по

К_{n пт}=0.1% вихідних каскадів  К_{н ВК}=0,7%

К_н=К_НПП+К_НВК=0,2+0.6=0,8%<К_НТЗ=1%

На підставі проведених розрахунків виникає така структурна схема

VT2 Kp=17,48Дб MH=0,6Дб MB1=0,6Дб Kr=0,2%

VT3 Kp=25.44Дб MH=0,6Дб MB1=1Дб Kr=0,5%

   

	VT2 Kp=40,8Дб MH=0,6Дб MB1=0,6Дб Kr=0,1%
			VT1 Kp=17,48Дб MH=0,6Дб MB=0,6Дб Kr=0,2%		VT4 Kp=25.44Дб MH=0,6Дб MB=1Дб Kr=0,5%

 

                  Для того, щоб зменшити габарити, коефіцієнт корисної дії, ціну підсилювача застосуємо інтегральну мікросхему TDA 1514. Вона являє собою потужний високочастотний операційний підсилювач. Мікросхема  володіє гарною лінійністю і придатна для використання у підсилювачах високої вірності. Параметри мікросхеми вже реально конкурують з параметрами таких підсилювачів на дискретних елементах, як “Барк”, “Одіссей”, “Вега”. В таблиці наведені деякі її параметри.

Назва параметру	Значення	Примітка
Напруга живлення
Вихідна потужність при Кг<0,1%	40(50)Вт	8(4)Ом;Uж= (23 В)
Максимальний вихідний струм	6,4 А
Споживаний струм в режимі спокою	<90мА	Без навантаження
Коефіцієнт гармонік	<0,01%	При вихідній потужності Рвих=32Вт
Коефіцієнт інтермодуляційних спотворень	<0,005%
Смуга  повної потужності	20...25000Гц	На рівні –3Дб
Швидкість зростання вихідної напруги	>14 В/мкс
Коефіцієнт підсилення з розімкнутим колом зворотного зв‘язку	89Дб	Типове значення
Вхідний опір	<1 МОм	Без врахування R1
Вихідний опір	<0,1 Ом
Вхідний струм	<1мкА
Частота одиничного підсилення	5МГц

Врахувавши ці дані можна синтезувати таку структурну схему. При цьому врахуємо, що нелінійні спотворення у регуляторів тембру та гучності

          К_г=0,1%