Електричні розрахунки каскадів підсилювача потужності, страница 2

В регуляторі тембру використаємо такі елементи [5]:

С1: К10-17-М47-25В-620пФ±10%.; 

C2: К10-17-М47-25В-43пФ±10%.;

С3: К50-6-25В-5мкФ±10%.;

С4: К50-6-25В-50мкФ±10%.;

R1: С2-23-0,125-24кОм±10%;

R2: С2-23-0,125-1,6кОм±10%;

R3 :С2-23-0,125-7,5кОм±10%;

Rвч: СП3-19-0,5-50кОм±20%;

Rнч: СП3-19-0,5-50кОм±20%;

2.3 Розрахунок регулятора гучності

Розрахунок регулятора гучності проводимо по методиці [6].

Вихідні дані:

Глибина регулювання = 52(дБ).

Рисунок 2.3.1 – Схема електрична принципова регулятора гучності

Мінімальний рівень сигналу у даному випадку встановлюється за допомогою додаткового опору R2. Приймаємо R2=1 (кОм) С2-23-0,125-1кОм±10%, тоді для забезпечення заданої у ТЗ глибини регулювання гучності  52 дБ або 400 разів опір змінного резистора R1 обиратимемо:

                                              R1 400*R2,                                         (2.3.1)

R1400 (кОм).

По довіднику [5] обираємо змінний резистор СП3–25 який має параметри:

номінальна потужність: Р_ном= 0,25 Вт;

межі номінальних опорів: 680Ом…680 кОм;

межова робоча напруга: U_меж=200 В.

При такому технічному виконанні даний регулятор гучності буде мати глибину регулювання:

(рази) = 52,14(дБ).

2.2 Розрахунок схеми узгоджуючого каскаду

Оскільки рівень вхідного сигналу з мікрофону, недостатній, тому використаємо каскад на польовому транзисторі, який дасть змогу підсилити сигнал а також забезпечити задане співвідношеня сигнал/шум.

Рисунок 2.4.1 – Принципова схема каскаду на польовому транзисторі

Коефіцієнт підсилення такого каскаду по напрузі буде визначатися за формулою

                                              (2.4.1)

де  рівна вхідній напрузі сигналу мікросхеми =, а  рівна вихідній напрузі мікрофону =.

Підставивши дані отримаємо

,

Для забезпечення потрібного коефіціенту підсилення слід обрати опір навантаження каскаду, згідно наступної умови

                                                (2.4.2)

де  середня крутість транзистора.

Підставивши дані отримаємо

.

Визначаємо велечину опору

                                        (2.4.3)

.

Визначимо дійсне значення параметрів польового транзистора в робочій точці.

Знайдемо значення  користуючмсь формулою

                                           (2.4.5)

Підставивши числа, отримаємо

.

Визначаємо положення робочої точки В на вихідних характеристиках транзистора що наведені у додадку E

З вихідних характеристик визначаємо значення струму  та напруг  у режимі спокою.

Визначаємо падіння напруги на резисторі . У випадку наявності «лівої» перехідної характеристики ПТ падіння напруги . Оскільки представленний польовий транзистор є n-типу, то його перехідна характеристика, знаходиться «зліва» тому

  
           Визначаємо велечини опору  та ємності    

                                          (2.4.6)

.                                      (2.3.7)

Підставивши дані отримаємо

 

.

Наступним кроком розраховуємо елеметни кола заслону транзистора.

Велечина  вибирається в залежності від типу транзистора, в даному випадку транзистор є з керуючим p-n переходому тому велечина лежить в межах 100…1000 кОм

Визначаємо велечину розділового конденсатора

                        (2.4.8)

.

Визначаємо велечину паразитної ємності

                                   (2.4.9)

де -вихідна ємність ПТ, .

Підставивши дані, отримаємо

Уточнюємо велечину частотних спотворень в області верхніх частот

,                             (2.4.10)

                  .

В каскаді використаємо такі елементи [5]:

Cр: К10-17-М47-25В-560пФ ±10%;

Св: К50-6-25В-5мкФ±10%.;

Rн: С2-23-0,125-18кОм±10%;

Rз: С2-23-0,125-100кОм±10%;

Rв: С2-23-0,125-430Ом±10%;

2.5 Розрахунок подільника напруги для універсального виходу

          Оскільви для даного підсилювача потужності передбачено 2 джерела сигналу, мікрофон та універсальний вхід, а узгоджуючий каскад було розраховано для випадку коли сигнал подається з мікрофону, то враховуючи   те ,що універсальний вхід має більше значення вихідного сигналу для узгодження треба використати подільник напруги,який схематично зображений рисунку 2.5.1

Рисунок 2.5.1 – Подільник напруги

U1 –вихідна напруга універсального входу що становить 0.2 В, U2- напруга рівна амплітуді вихідного сигналу мікрофона і становить 50мВ. Для розрахунку номіналів резисторів скористаємось співвідношенням (2.5.1)

                                         (2.5.1)

                                       (2.5.2)

Обираємо номінал резистора R2, таким, щоб він був рівним вихідному опору мікрофон R2=1кОм, тоді  

З довідника [5]  обираємо резистори R1 та R2:

R1:С2-23-0,125-3кОм±10%;

R2:С2-23-0,125-1кОм±10%;