Розробка структурної схеми гучномовця на дескретних елементах. Електричні розрахунки каскадів пристрою, страница 6

                                           Кu = R2+R3/R2                                                  (4.9)

Кр = 10000+110000/10000 = 12 (рази)  21,6 (дБ),

Розрахуємо частотні спотворення, які вносить даний ОП.

К₀=20000, F₁=1МГц, F_ЗР = 90Гц

                      (4.10)   

K_0(BЧ)=20000/(Ö1+(13000/90)²) =138,

 K_b(BЧ)=138/(1+138/12)=11.8

                                                        (4.11)

Мв=12/11.04=1.08 (рази) (0.6дБ).

4.4 Розрахунок регулятора форми АЧХ

В якості регуляторів форми АЧХ використаєм трьох смуговий регулятор[2] на операційних ланках другого порядку. Найпростіша ланка на ОП К153УД 2 зображена на рисунку 4.4 а схема електрична принципова на рисунку 4.5 Передатня функція якого визначається виразом:

K(p)=(p/(R1C1)/(p²+(p/R2)(1/C1+1/С2)+1/(C1C2R1R2)).

Рисунок 4.4-Смуговий фільтр другого порядку.

Рисунок 4.5-Регулятор форми АЧХ НЧ,СЧ та ВЧ

Власна частота полюсу w=1/ÖR1R2C1C2. Селективна ланка характирезується добротністю:

Q=ÖR1/R2ÖC1/C2(C1+C2),

за умови C1=C2 , R1=12 кОм ,Q=1.25

R2=2Q²R1=75кОм.

Ємності конденсаторів можна визначити з умови :

С=1/Ö2pf_pR1R2.

          Так на частотах 40,1000,13000Гц , маємо:

С1=C2=1/(2*3.14*40Ö75*12*10⁶)=0.12 мкФ,

С4=1/(2*3.14*1000Ö75*12*10⁶)=5300 пФ,

С5=1/(2*3.14*13000Ö75*12*10⁶)=410 пФ.

C3 випливає з стандартної схеми включення ОП і складає 20пФ.

R5=R3=3кОм.

Розрахуєм резистор R4:

Межі регулювання АЧХ складають 30дБ або 32 рази, тоді відношення :

Кmax/Кmin=32 рази,

Kmax=1,   Kmin=R5/R4=3/R4, звідси R4=3*32/1=96 кОм.

Остаточно вибираєм:

R4=100 кОм.

Визначемо потужність, яка розсіюється на резесторах:

P_R1 = 15²/12000 = 0.0225 (Вт),

P_R2 =15²/75000 = 0.003 (Вт),

P_R3 = P_R5= 15²/3000 = 0.075 (Вт),

P_R4 = P_R6= P_R8= 15²/100*10³ = 2.25*10^-3 = 2,25 (мВт),

За  довідником [2] обираємо змінний резистор СП2-1:

Номінальна потужність: Р_ном= 0,5 Вт

Зробимо вибір розрахованих елементів згідно стандартів[2]:

R1 =  С2-14 - 0.125 –12 кОм Ом ± 0,1%.

R2 = С2-14 - 0.125 –75 кОм ± 0,1%,

R3 =R5=С2-14 - 0.125 –75 кОм ± 0,1%,

R2 = С2-14 - 0.125 –75 кОм ± 0,1%,

          С1=К10-7-0.12 мкФ´160В±0.3%,

          С2=КМ-5300 пф´160В ±2%,

          С3=КМ-20 пФ´160В ± 1%,

          С4=КМ-410пФ´160В± 1%.

4.6 Розрахунок каскаду кінцевого підсилення

Каскад кінцевого підсилення виконаєм на мікросхемі К174УН19. Типова схема включення  представленна на рисунку 4.6

Рисунок 4.6-Типовва схема включення мікросхеми К174УН19.

Параметри елементів дорівнюють:

C1=1 мкФ,  C2=2000 мкФ, C3=2 мкФ, R1=4.7 кОм, R2=150 кОм, Rвх=20 кОм.

Проведемо провірочний розрахунок елемінтів.

Вихідні данні:

Ku=30 дБ (32 рази),  fн= 40 Гц, fв=13кГц,  R=4Ом,   Мн=0.8дБ, Мв=0.1дБ.

Розрахуємо конденсатор С1за виразом:

C1>1/(2p fн RвхÖМн² -1)³1/(2*6.28*40*20000*0.44)³0.4(мкФ),

Отже С1=1(мкФ).

Розрахуємо конденсатор С2 за виразом:

C1>1/(2p fн Rн³1/(2*6.28*40*4)³1000(мкФ),

Отже С1=2000(мкФ).

Розрахуємо резистор R2 за виразом:

Приймемо R1=4.7 кОм, тоді R2= (Ku-1) R1=145.7 (кОм)

Отже R1=150 (кОм).

Розрахункові параметри відповідають стандартним, отже розрахунок проведений вірно.

4.7 Підрахунок загальних частотних та нелінійних спотворень підсилювача

Таблиця 4.1-Розподілення частотних та нелылыйних спотворень підсилювача

	Мн,дБ	Мв,дБ	Кг,%
Підсилювач-коректор	0.2	0.6	0.1
Проміжний коскад	0.2	0.6	0.1
Каскад кінцевого підсилення	0.8	0.1	0.5
Загальна кількість	1.2	1.3	0.7