Моделювання підсилювача запису магнітофона за допомогою схемного симулятора імпортного виробництва Electronics WorkBanch 5.0

Міністерство освіти та науки України

Вінницький державний технічний університет

Факультет радіоелектроніки

Кафедра радіотехніки

Підсилювач запису магнітофона

Курсовий проект

з дисципліни “ППС”

Пояснювальна записка

ВДТУ.6.0907.56 ПЗ

Керівник доцент к.т.н.________________________________В.Д.Рудик

Н.Контролер________________________________________В.Д.Рудик

Студент гр.___________________________________

2001

Вступ

На сучасному етапі розвитку радіоелектронної апаратури, одним з напрямків є звукозаписуюча апаратура, яка дає змогу зберігати інформацію на магнітних носіях, а потім її відтворювати.

Процеси запису та відтворення завжди піддаються впливу багатьох паразитних факторів, що залежать від частоти сигналу і довжини хвилі, що зв’язані із швидкістю руху носія. До них відносяться:

1. втрати на саморозмагнічування в зоні запису;

2.шарові втрати;

3.процесі відтворення;

4.втрати із-за нерівномірності контакту відтворюючої головки із    сигналограмою в шпаринкові втрати;

5.втрати в осерді магнітних головок (гістерезис, струми Фуко);

хвильові втрати, обумовлені ефектом резонансу в зоні контакту головок з магнітною плівкою (особливо при великих довжинах хвиль).

У зв’язку з усіма вище перерахованими факторами форма АЧХ підсилювача запису повинна мати підйоми на вищих та нижчих частотах. Підйом на вищих частотах необхідний не тільки для компенсації втрат в ГЗ і магнітоносієві, але й для передспотворень, підйом на низьких частотах тільки для передспотворень. Введення частотних передспотворень при запису дозволяє зменшити підсилення тракту відтворення на низьких і високих частотах, і як наслідок рівень власних шумів цього тракту. Деяке підвищення рівня шумів ПЗ обумовлене передспотвореннями не погіршує шумові якості каналу запис-відтворення, оскільки одночасно підвищуеться рівень сигналу на низьких та високих частотах. Частотні передспотворення при запису на повинні бути дуже великими для запобігання перемагнічування плівки на краях діапазону робочих частот, яке призводить до різкого збільшення нелінійних спотворень.

При виборі магнітної головки для тракту запису необхідно враховувати що для високоякісного запису більш прийнятні ГЗ ніж ГУ. Перші відрізняються більшим робочим зазором, що сприяє промагнічуванню на більшу глибину робочого шару плівки і послабленню розмагнічуючої дії полів розсіювання високочастотного підмагнічування на вищих робочих частотах. В результаті остаточна намагніченість плівки на частотах 12…20 кГц з ГЗ на 2…3 дБ більше ніж з ГУ. Крім того ГЗ має задній зазор, що знижує нелінійні спотворення сигналу. Для використання в транзисторних магнітофонах більш за все підходять ГЗ з індуктивністю 20…100 мГн.

Даний підсилювач запису буде реалізовано на мікросхемі імпортного виробництва, так як таке виконання є найбільш вдалим та сучасним рішенням.

Моделювання розробленої схеми пристрою здійснюється за допомогою схемного симулятора імпортного виробництва Electronics WorkBanch 5.0. Цей пакет має широкий спектр можливостей в цьому питанні і є дуже зручним в використанні.

1. Розробка технічного завдання

Технічне завдання розробляється по завданню до курсового проекту на розробку пристрою.

1.Експлуатаційне призначення: підсилювач запису магнітофона. Джерелом вхідного сигналу для нього є мікрофон. Вибравши тип мікрофона

( конденсаторний мікрофон МК-6 ) з параметрами: U_дж=1 (мВ); R_дж= 250 (Ом).

2.Варіант виконання: переносний. Тобто джерелом напруги живлення є гальванічні елементи, сумарна напруга яких буде визначатись в ході розрахунку структурної схеми та електричного розрахунку, тому що від напруги живлення залежить вихідна потужність, лінійність амплітудної характеристики та інші параметри.

3.Підсилювальні елементи: транзистори або інтегральні мікросхеми. При використанні ІМС ми можемо отримати більш високе значення коефіцієнта корисної дії ніж в транзисторному підсилювачі, але втрачаємо можливість регулювання положення робочої точки каскадів, зменшення спотворень (нелінійних, частотних).

4.Частотний діапазон: 60 Гц – 12 кГц. Це означає, що даний підсилювач повинен мати рівномірну амплітудно-частотну характеристику в цій смузі.

5.Нелінійні спотворення: 1,5%. Тобто сума всіх гармонічних складових сигналу, які утворилися на виході підсилювача при подачі на вхід основного сигналу амплітудою 1 мB, повинно складати півтора відсотки від основного сигналу (на частоті 1кГц).

6.Частотні спотворення: М_н=2 дБ на частоті F_н=60 Гц, М_в=2,5 дБ на частоті F_в=12 кГц.

7.Співвідношення сигнал/шум: 60 дБ. Цей параметр вказує на те, що мінімальний сигнал на вході підсилювача повинен перевищувати напругу шумів на 60 дБ.

 8.Регулятор рівня запису: 40 дБ. Регулятором рівня запису регулюється амплітуда синалу, що записується на магнітну стрічку. В залежності від її величини змінюється відношення сигнал/шум фонограми і нелінійні спотворення.

9.Живлення: Напругу живлення обираємо 9В. Живлення може використовуватися внутрішнє або зовнішнє.

10.Конструктивно підсилювач може бути виготовлений в вигляді окремого блоку або зроблений на платі магнітофона.

2. Розрахунок структурної схеми