Розробка можливих напрямків реалізації підсилювача для магнітофону

1.Розрахунок структурної схеми пристрою.

1.1. Вибір навантаження.

          Для того аби звуковідтворення було якісним , забезпечуемо:

Р_гч= n*P_вих=2*15=30 Вт

          Так, як проектується підсилювач для магнітофону, то навантаженням підсилювача буде переносна акустична система ”Електроіка” 50АС-061М , яка має наступні параметри:

                               P_ном=35 Вт

                               R_ном=4 Ом

1.2. Для розрахунку обираємо  двотактну схему з додатковою симетрією плеч.      

VT1

VT4

VT2

VT3

VT5

Rн

     

                Рис. 1. Схема кінцевих каскадів підсилювача.

1.3. Визначаємо величину корисної потужності, що віддається транзистором одного плеча , для цього скористаємося формулою :   

  Визначимо напругу живлення для підсилювача потужності:

1.4. Визначення типів транзисторів підсилювача потужності.

 Визначимо потужність розсіювання на колекторі VT4(VT5). При роботі каскаду у режимі класу В. Вибираємо =0.45.

Вимоги до транзисторів кінцевого каскаду:

За параметрами струму напруги і потужності колектора виберемо транзистор КТ817(Г)А, який має такі параметри:

Uке мах = 80 В; Iк мах = 5 А;

 Pк доп = 25 Вт-з тепловідводом;

 h_{21e min} = 25; Fг =  3 МГц; S = 500 mA/B.

((((((Вибираємо тип транзисторів кінцевого каскаду КТ817А:

Р_{к доп}=20 Вт – з тепло відводом

U_{к доп}=40 В I_{к доп}=3 А h_{21е мін}=20

f_гр=3 МГц  S₀=1.2 А/В

r`_б=8 Ом  U_зал=2 В))))))))))))))))))

Для обраного транзистора розраховуемо допустиму потужність :

Р_{к доп}=25 Вт >9,167 Вт

Розраховуємо необхідну напругу живлення:

 < 5 A

Отже, вибрані транзистори підходять за всіма параметрами.

Розрахуємо коефіцієнт підсилення за потужністю:

Необхідна вхідна потужність: 

Оскільки транзистори VT2 та VT3 працюють з відсічкою струму, то потужність, що розсіюється на їх колекторах:

                                         Р_к=(1.2…1.5)P_вих=1.3*0.43=0.6 Вт

Амплітуда імпульсу cтруму колектора транзисторів VT2, VT3 обчислюється, при максимально можливій амплітуді напруги колектора, за такою формулою:

Вимоги до транзисторів  :

На основі цих даних вибирається комплементарна пара ГТ402Г – ГТ404Г з такимми параметрами:

Uке мах = 40 В; Iк мах = 0,5 А;

 Pк доп = 0,6 Вт ; h_{21e min} = 60;

 Fг =  1 МГц; S = 100 mA/B.

            Отже, вибрані транзистори підходять за всіма параметрами.

Обрахуємо максимальний імпульс базового струму та потужність збудження для цих транзисторів:

Визначається величина вхідної потужності транзисторів VT2, VT3, амплітуду струму бази, коефіцієнт підсилення по потужності каскаду на транзисторах VT2, VT3:

 ((((вибираємо комплементарну пару транзисторів VT2(VT3) типу КТ502Г-КТ503Г, що мають наступні параметри:

Р_{к доп}=0.5 Вт ,U_{к доп}=40 В , I_{к доп}=300 мА ,

h_{21e мін}=80 ,  f_гр=5 МГц , S₀=150 мА/В ,

r`_б=50 Ом

Для вибраних транзисторів:

Р_{к доп}=0.5 Вт > 0.325 Вт

Ек < 0.8U_{к доп}

15 В < 0.8*40=32 B

I_{к доп}=300 мА  145*2=280 мА

Отже, вибрані транзистори підходять за всіма параметрами.

Обрахуємо максимальний імпульс базового струму та потужність збудження для цих транзисторів:

Кр=0.7*80=56

P_вх=P_вих/K_P=0.325/56=5.8 мВт)))))

Оскільки транзистор VT1 працює в режимі класу А, то потужність, що розсіюється на його колекторі повинна перевищувати вихідну потужність в 8-10 разів, а колекторний струм в 2-4 рази більше, ніж вхідний струм транзисторів VT2 та VT3. Так, як по навантаженням транзистора VT1 буде дві комплементарні пари транзисторів: VT2-VT3 та V7-VT8, то його колекторний струм необхідно збільшити ще у 2 рази:

P_к=10*P_вх=10*5,8=58 мВт

I_к=3*2*I_б=3*2*3,75=22,5 мА

На основі цих даних вибираємо малопотужний транзистор КТ3102В, що має наступні параметри:

Р_{к доп}=0.25 Вт , U_{к доп}=30 В , I_{к доп}=100 мА ,

h_{21e мін}=300 , f_гр=150 МГц

Для вибраного транзистора:

Р_{к доп}=0.25 Вт > 0.066 Вт

Ек < 0.8U_{к доп}

15 В < 0.8*30=24 B

I_{к доп}=100 мА > 22,5 мА

Отже, вибраний транзистор підходить за всіма параметрами.

1.5. Знаходження загального коефіцієнта підсилення каналу за потужністю.

          Для знаходження загального коефіцієнта підсилення каналу за потужністю використаємо формулу:

К_{р заг(дБ)}=10Lg

де:     P_дж=

          В якості джерела сигналу вибирається головка відтворення магнітофону  «Романтік» яка має наступні параметри: U_вих=1 мВ та R_вих=150 Ом, тоді: