Розробка структурної схеми гучномовця на дескретних елементах. Електричні розрахунки каскадів пристрою, страница 4

3 Розробка структурної схеми на ІМС

А тепер проаналізуємо можливість виконання даного пристрою на інтегральних мікросхемах.

Вибір конкретних типів ІМС доцільно здійснювати починаючи з вихідного каскаду. В якості вихідного каскаду використаєм мікросхему К174УН19, параметри якої наведені в таблиці 2.1. Два каскади попереднього підсилення ревлізуєм на двох операційних підсилювачах (ОП). В якості операційного підсилювача будемо використовувати К153УД2 [3], основні параметри якого наведені в таблиці 2.2.

Таблиця 2.1-Параметри мікросхеми К174УН19

Параметр мікросхеми	Одиниці вимірювання	Значення
Вхідний опір	КОм	20
Напруга шуму на вході	МкВ	10
Коефіцієнт підсилення напруги	ДБ	30
Смуга частот	Гц	40....13000
Мінімальний  опір навантаження	Ом	3.2
Коефіцієнт гармонік	%	0,15
Струм споживання	МА	65
Напруга живлення	В	8

Таблиця 2.2-Параметри мікросхеми К153УД2

Параметр мікросхеми	Одиниці вимірювання	Значення
Вхідний опір	кОм	300
Коефіцієнт підсилення напруги	рази	20000
Частота одиничного підсилення	МГц	1
Вихідний опір	Ом	200
Напруга живлення	В	12
Коефіцієнт гармонік	%	0.1
Струм споживання	мА	3
Вхідний струм	нА	500

Як видно із таблиці по всіх параметрах (заданих у технічному завданні) обрані мікросхеми навіть перевищують вимоги до каскадів даного пристрою. Отже, мікросхеми підібрані вірно.

Визначемо загальний коефіцієнт підсилення каналу за напругою.

Для знаходження загального коефіцієнта підсилення каналу за напругою використовується вираз:

Кu _{заг. (дБ)}= 20 Lg Uвих.  / Uдж. ,

                       де   Uдж. = 1мВ,

                             Uвих=ÖPвих Rн=Ö4*4=4(В)

Остаточно маємо:

Кu _{заг. (дБ)}= 20 Lg 4  /10^-3=72 (дБ).

Врахувавши табличні дані побудуємо структурну схему пристрою із використанням інтегральних мікросхем.

Рисунок 2.3- Структурна схема двоканального підсилювача каналу відтворення магнітофона на інтегральних мікросхемах.

 

4 Електричні розрахунки каскадів пристрою

4.1 Розрахунок коректора форми АЧХ на  операційному підсилювачі

Вхідні дані:  Мн=0,2 дБ (1.023 раза), Мв=0,6 дБ (1.07 раза ), Кг=0,1%, К_U = 12,

Fн=40Гц, Fв=13кГц.

.

Рисунок 4.1- Коректор АЧХ на ОП К153УД2.

          В даному випадку стоїть задача розрахувати коректор АЧХ на ОП, який

повинен забезпечити потрібну форму АЧХ (рисунку 1) для відповідної швидкості магнітної стрічки.

Отже, запишемо основні параметри необхідної форми АЧХ, які будуть потрібні в подальших розрахунках:

f = 50 Гц, t=1600 мкс.

Візьмемо для подальших розрахунків R₁ =100 кОм, R2=10 кОм,

С_1,3 ³1/(2*p*R1*f_н*ÖM²-1)=1/(2*3.14*40*10⁵*Ö1.023²-1)³0.1 (мкФ);

Знайдемо R2:

R3=К_U*R2=10кОм*(12-1)=110кОм.

Тоді

С₂=t/R2=1600 мкс /120 кОм =14 нФ.

Розрахуємо номінальні потужності обрахованих резисторів за формулою:

Р_R = U²/R                                                            (4.1)

P_R1 = P_R2=15²/10000 = 0.0225 (Вт),

P_R3 = 15²/110000 = 1.875 (мВт),

Зробимо вибір розрахованих елементів згідно стандартів[2]:

R1 =  С2-14 - 0.125 –100 кОм Ом ± 0,1%.

R2 =  С2-14 - 0.125 –10 кОм Ом ± 0,1%.

R3 =С2-14 - 0.125 –110 кОм ± 0,1%,

С1 = С4= К71-5 – 0,1 мкФ ´ 160 В ±1%,