Техническое задание на проектирование УНЧ. Постановка и анализ задачи, страница 4

Схема смещения (рис.5,8,9) предназначена для задания напряжения смещения между базами VT3 и VT4. Это напряжение должно меняться в зависимости от теплового режима транзисторов выходного каскада и температуры окружающей среды. Сопротивление по переменному току такой схемы должно быть мало. В качестве схемы смещения применим несколько последовательно включенных диодов, так как динамическое сопротивление диода в открытом состоянии мало. Количество диодов определяется необходимой величиной  Е_см и током   Подходящим является диод 2Д104А (см. Приложение А). Для обеспечения Е_см необходимо поставить 2 диода.

Найдем номиналы резисторов R_б1и R_б2. Для этого зададимся максимальной температурой и величиной обратного тока коллектора транзистора VT5 (2T509A) при   и найдем изменение тока коллекторного перехода:

Зададимся допустимым изменением тока коллектора:

Находим необходимый коэффициент нестабильности:

Зная, что и найдя, вычислим входное сопротивление схемы стабилизации:

Сопротивление резистора R_б2:

Ближайшее  значение по стандартизированному ряду:

Сопротивление резистора R_б1:

Ближайшее  значение по стандартизированному ряду:

Ток базового делителя:

Выходное сопротивление предоконечного каскада определяется выражением:

где  отсюда:

В результате расчета параметров ПОК определены: размах входного напряжения:

входное сопротивление: 

2.3. Оценка нелинейных искажений.

2.4.  Расчет обратной связи.

Так как коэффициент гармоник превзошел допустимый, необходимо введение обратной связи. Наиболее часто применяются обратные связи последовательные по напряжению (см. Рис. 13.). Обратная связь такого типа повышает стабильность работы усилителя, снижает нелинейные искажения, увеличивает входное сопротивление, корректирует АЧХ усилителя.

Рис. 13. Отрицательная обратная связь, последовательная по напряжению.

Критерием при определении глубины отрицательной связи обратной связи в данном случае служит коэффициент гармоник. Чтобы обеспечить допустимые нелинейные искажения, зададимся значением глубины обратной связи:

Коэффициент усиления каскадов по напряжению:

Коэффициент нагрузки цепи обратной связи:

При известном:

Ближайшее  значение по стандартизированному ряду:

Входное и выходное сопротивление цепи ОС:

Петлевое усиление:

Коэффициент усиления с учетом обратной связи:

Напряжение обратной связи:

При последовательной отрицательной обратной связи это напряжение вычитается из напряжения, подаваемого на вход усилителя с обратной связью. Следовательно, для получения прежнего значения U_max необходимо подать на вход сигнал:

Входное сопротивление с учетом обратной связи:

Коэффициент гармоник с учетом обратной связи достигает приемлемой величины:

В результате введения отрицательной обратной связи последовательной по напряжению коэффициент гармоник достиг приемлемой величины. Определены:

необходимая амплитуда входного напряжения с учетом обратной связи:

амплитуда входного тока осталась прежней:

входное сопротивление:

Это является исходными данными для расчета входного каскада.

2.5.  Расчет входного каскада.

Для согласования входного сопротивления предоконечного каскада, выполненного по схеме с общим эмиттером, и сопротивления генератора  на входе усилителя применим входной каскад, выполненный по схеме с общим коллектором (см. Рис. 14.). Особенностью входного каскада является применение низкочастотной коррекции в коллекторной цепи транзистора (С_ф, R_ф) для защиты выходной цепи эмиттерного повторителя  от паразитной связи через источник, позволяющей также снизить напряжение питания транзистора VT7. Требования к VT7 по напряжению могут быть снижены. Граничная частота транзистора должна быть в 2-3 раза большей f_в.

Необходимым требованиям удовлетворяет транзистор КТ301Г (см. Приложение А.).