Розробка структурної схеми гучномовця на дескретних елементах. Електричні розрахунки каскадів пристрою, страница 3

          Коефіцієнти підсилення каскадів за потужністю відповідно дорівнюють:

                     Кр_Т4(Т5)= 10lg 0,7h_21eVT4=10lg0.7*25=12.4 дБ ,

                     Кр_Т2(Т3)= 10lg 0,7h_21eVT2=10lg0.7*40=14 дБ ,

                     Кр_Т1= 10 Lg 0,3 h_21e ² =10lg 0,7*120²= 31 дБ.

          Отже, загальний коефіцієнт підсилення по потужності усього підсилювального каналу дорівнює:

Кр_{заг.(дБ)} = 12.4+14+31=57.3дБ.

З розрахунку видно, що розрахованої потужності недостатньо, добавимо ще два каскади СЕ на транзисторі КТ3107Е , отже отримаємо:

Кр_{заг.(дБ)} = 12.4+14+3*31=119.4 дБ.

          Отримана величина перевищує розраховану на 4% коефіцієнта підсилення по потужності, що свідчить про те, що транзистори підібрані вірно.

2.7 Розрахунок співвідношення сигнал / шум

          Величина мінімальної вхідної напруги при заданому в ТЗ співвідношенню сигнал/шум при u = 70 дБ = 3162 раз визначається за формулою:

Uвх._min= 0,125 u Ö Rвх. DF F_ш  ,

          де      Rвх. = Rвих.дж./2 = 50/2 = 25 Ом ,F_ш=5дБ

                    DF = Fв - Fн =13000 - 40 =12960 Гц.

          Тоді             

Uвх._min= 0,125*3162 Ö 0.025*12960*1.8 = 0.3 мВ< U_mвх.

          З виразу видно, що транзистор першого каскаду обраний вірно.

2.8 Розподіл частотних і нелінійних спотворень по каскадах

Так як верхні робочі частоти обраних транзисторів складають 3,5,250 МГц знаходиться далеко за межами верхньої робочої частоти (13кГц) підсилювача, то перевіряти його на спотворення в ВЧ області є недоцільно, тому що вони будуть набагато меншими  заданого рівня, випливає це із наступної формули:

.

Частотні спотворення М_В.СХ, що вносяться елементами схеми каскаду:

- для резистивного каскаду з СЕ

М_В.СХ = 0.2...0.3 дБ,

- для емітерного повторювача

М_В.СХ = 0.1...0.15 дБ,

Загальні частотні спотворення в схемі верхніх частот визначаються, як сума:

.

Частотні спотворення на НЧ зумовлені наявністю в каскаді кіл що впливають на коефіцієнт підсилення в даній області і орієнтовно можуть бути визначені:

- для резистивного каскаду з СЕ :             М_Н = 0.8...1.2 дБ,

- для емітерного повторювача :                 М_Н = 0.2...0.3 дБ.

Загальні частотні спотворення в схемі нижніх частот визначаються, як сума:                              М_н(дБ)=М_н1(дБ)+ М_н2(дБ)+ М_н1(дБ)+ М_{н СХ(дБ)}.

Приймаємо частотні спотворення що створюються елементами схеми.

М_НСХ  = 0,2 дБ.

Як обмовлялося вище охопимо ККП та транзистор VT1 від’ємним зворотнім з’язком з глибиною А₁=2 та два попередніх каскади СЕ від’ємним зворотнім з’язком з глибиною А₂=2.

     Отримаємо :

М_1Нb= (М_Н-1)/2+1= (1.44-1)/2+1=1.22 (0.86дБ),

М_2Нb= (М_Н-1)/2+1= (1.44-1)/2+1=1.22 (0.86дБ),

М_1Вb= (М_В-1)/2+1= (1.15-1)/2+1=1.075 (0.3дБ),

М_2Вb= (М_В-1)/2+1= (1.17-1)/2+1=1.085 (0.36дБ),

М_{Н ЗАГ}=0.86+0.86+0.2 =1.92 дБ< М_{Н Т З} ,

М_{В ЗАГ}=0.3+0.36=0.66 дБ< М_{В Т З.}

Як вже згадувалось частотні спотворення що вносяться транзисторами набагато менші спотворень схеми тому їх не враховуємо і приймаємо спотворення схеми за спотворення каскаду.

Розподілимо коефіцієнти нелінійних спотворень по каскадам. ККП вносить найбільші нелінійні спотворення, К_Г = 1% і оскільки два інші каскади вносять невеликі спотворення К_Г = 0,2%.

           Для забезпечення потрібної АЧХ ПВ ми створюємо на каскаді попереднього підсилення коректор частотної характеристики, за допомогою якого ми зможемо забезпечити необхідну її форму, підйом на нижніх та верхніх частотах.

По вище зробленим розрахункам побудуємо структурну схему даного пристрою на дискретних елементах, в якій буде відображено каскади, регулятор глибини рівня гучності, коректор форми АХЧ, джерело та споживач сигналу.

Рисунок 2.2- Структурна схема двоканального підсилювача каналу відтворення магнітофону на дискретних елементах.