Другие предметы \ Устройства усиления сигналов

Підсилювач запису стерео магнітофону, страница 2

1.1 Експлуатаційне призначення: підсилювач запису стерео магнітофона. Джерелом сигналу даного підсилювача є стерео мікрофон, а навантаженням записуюча стерео головка відповідної потужності.

1.2 Варіант виконання: переносний , що означає що магнітофон та підсилювач повинні бути виконані у вигляді окремого блока, також повинно бути забезпечено живлення підсилювача від джерела магнітофона, напруга живлення якого становить Е = 12,6(В).

1.3 Підсилювальні елементи: транзистори або ІМС. Пристрій має бути виконаний за сучасними вимогами, що передбачає використання саме таких підсилювальних елементів.

1.4 Пристрій має виконувати підсилення по двох каналах, при певному значенні опору навантаження і нелінійних спотворень.

1.5 Частотний діапазон: нижня частота (F_H) = 20Гц, верхня частота (F_B) = 6кГц. На цих частотах частотні спотворення не повинні перевищувати М_Н = 1,5 дБ, М_В = 1,5 дБ.

1.6 Нелінійні спотворення: нелінійні спотворення або коефіцієнт гармонік, на частоті 1 кГц не повинен перевищувати 2,5%.

1.7 Співвідношення сигнал/шум: 60дБ. Тобто, цей параметр передбачає, що на вході підсилювача корисний сигнал перевищуватиме шуми на 60 дБ.

1.8 Регулятор глибини рівня запису ³ 30дБ, тобто підсилювач повинен виконувати зміну вихідного сигналу відносно початкового більше, як на 30 дБ.

1.9 Первинним джерелом живлення пристрою є напруга живлення 12.6 В постійного струму.

1.10 Кліматичні умови: діапазон робочих температур від 0 ^оС до +40 ^оС, при відносній вологості не більше 70%.

2 Розробка структурної схеми пристрою

2.1 Визначення величини опору навантаження

Щоб обрати потрібний опір навантаження в підсилювачі запису магнітофона, необхідно зробити наступне: підібрати тип головки з даними: опором головки R_Г, індуктивністю L, струмом запису І_З та струмом підмагнічуванням І_П.

Виберемо магнітну головку запису 3А24Н081 [11] з параметрами:

L_Г = 75 (мГн), R_Г = 160 (Ом), І_З = 0,08 (мА), І_П = 0,4(мА).

Для стабілізації струму запису послідовно з головкою необхідно під’єднати опір R8, значення якого повинно відповідати умові , де F_B – верхня частота діапазону;

Рисунок 2 Схема включення головки запису з RC - фільтром.

де, П3 – підсилювач запису.

ГЗ – головка запису.

(кОм);

Загальний опір навантаження каскаду R_H = R_Г + R8+ R9;

R8 = 0.2*R9 Þ R8 = 0.2*5655 = 1131(Ом);

R_H = 160 + 5655+1131 = 6946 (Ом);

Необхідна амплітуда напруги запису становить U_З = І_З * R_H;

U_З = 0,08*10^-3*6946 = 0,556 (В);

Знайдемо потужність запису, тобто вихідну потужність ККП:

Р_З = І_З² * R_Н = (0,08*10^-3)²*6946 = 44,45*10^-6=44,45 (мкВт);

2.2 Вибір схеми підсилювача потужності

Оскільки даний підсилювач малу вихідну потужність, 10-ки мкВт слід використовувати однотактну схему підсилення.

ККП має вигляд схеми ввімкненою з спільним колектором коефіцієнт нелінійних спотворень якого (1..3%) [4].

2.3 Визначення типів транзисторів підсилювача потужності

Вибір транзистора ККП потрібно здійснювати на основі попереднього визначення потужності втрат Р_К, максимальної напруги на переході колектор-емітер U_Kmax_(доп), та максимального колекторного струму I_Kmax_(доп), окрім цього необхідно врахувати і частотні можливості транзистора.

Для однотактного безтрансформаторного ККП, вибираючи транзистор, необхідно забезпечити умови: