Розробка структур­ної схеми низькочастотного пiдсилювача автомобільного музикального центру, страница 9

        3.2  Моделювання

 Набрана у схемному редакторі Electronic Workbench 5.12 схема має вигляд:

Рисунок 3.2.1 - Схема регулятора тембра у редакторі  Workbench 5.12

Після того як введено електрину схему , проведемо її дослідження, зокрема знайдемо амплітудно-частотні і фазо-частотні характеристики при зміні номіналів деяких елементів схеми. Для цього в схемному редакторі Electronic Workbench 5.12 потрібно навести маніпулятором на пункт меню, в основному меню, “Analysis” і натиснути ліву кнопку “миші”. Після цього вибрати потрібний нам аналіз схеми , а саме:   

ACFrequency… – аналіз по змінному струму, тобто перехідні                       процеси, які відбуваються в схемі (АЧХ і ФЧХ);

Дослідження будемо здійснювати для різних значень змінних резисторів

Після вибору потрібного аналізу на екрані з’являється меню, в якому ми можемо ввести необхідні параметри згідно технічного завдання, вказавши при цьому номера вузлів, між якими буде проведено вибраний аналіз схеми. Потім натискаємо кнопку меню “Simulate” і спостерігаємо за вибраним аналізом схеми.

Зображення результатів моделювання:

Рисунок 3.2.2 - АЧХ та ФЧХ при підйомі НЧ.

Рисунок 3.2.3 - АЧХ та ФЧХ при підйомі СЧ.

Рисунок 3.2.4 - АЧХ та ФЧХ при підйомі ВЧ.

Рисунок 3.2.5 - АЧХ та ФЧХ при завалі НЧ.

Рисунок 3.2.6 - АЧХ та ФЧХ при завалі СЧ.

Рисунок 3.2.7 - АЧХ та ФЧХ при завалі ВЧ.

Рисунок 3.2.8 – Модель каскаду на транзисторі КП303В (2N5486)

Після того як складено електричну схему, проведемо її дослідження,

Рисунок 3.2.9 – Вхідна напруга (частота 40 Гц)

Рисунок 3.2.10 – Вихідна напруга(частота 40 Гц)

Після симуляції та перевірки схеми виявилося, що підсилювач частотах забезпечує коефіцієнт підсилення 30 раз, тобто симуляція схеми підтверджує розрахунки, значить узгоджуючий вхідний каскад був розрахований правильно.

Добудуємо до схеми регулятор гучності та знову перевіримо схему

Рисунок 3.2.11 – Схема каскаду із регулятором гучності

Рисунок 3.2.12 – Симуляція схеми із регулятором гучності у нижньому крайньому положенні

Рисунок 3.2.13 – Симуляція схеми із регулятором гучності у верхньому крайньому положенні

Після проведення симуляції виявилося, що регулятор гучності забезпечує  діапазон регулювання 30дБ (рисунок  3.2.12). Отже, він забезпечує умови ТЗ, тому регулятор гучності розрахований правильно.

4 Порівняння результатів проектування та моделювання з вимогами ТЗ

Розроблений пристрій повністю відповідає вимогам технічного завдання, так як технічні показники, отримані за допомогою проектування та моделювання є не гірші за технічні показники, задані у технічному завданні на пристрій.

Таблиця 4.1 – Порівняння  промодульованих параметрів підсилювача на відповідність із ТЗ

Параметри  пристрою	Заданий у ТЗ	Результат при моделюванні
Частотний  діапазон	40 Гц..15 кГц	40 Гц..10ГГц
Регулятор тембру НЧ та         ВЧ, дБ	+12дБ	+12дБ
Регулятор підсилення	30дБ	30дБ
Співвідношення сигнал шум	60 дБ	-

Маючи результати моделювання та результати технічних розрахунків видно, що розроблений низькочастотний підсилювач має кращі характеристики та показники ніж заданий згідно технічного завдання, це зумовлено тим, що у підсилювач було введено від’ємні зворотні зв’язки а також використана сучасна елементна база.

В останні часи домінуючого та широкого використання досягли польові транзистори, які мають менше операцій по виготовленню, в порівняні з біполярними транзисторами та кращі технічні показники.

У даній курсовій роботі попередній каскад підсилення характеризується низьким рівнем шумів та частотних і нелінійних спотворень, тому сигнал який проходить через каскад на транзисторі не спотворюється. Оскільки ми обрали достатньо високоякісну мікросхему кінцевого підсилення, то спотворень ми практично позбулися. Отже побудований підсилювач можна розглядати як високоякісний підсилювач потужності.