Розробка структур­ной схеми пiдсилювача відтворення магнітофона, страница 3

Велечина потужності, що віддається транзисторами одного плеча в безтрансформаторному ПП, розраховується :

Рт.пл. = Рвих / 2 = 4/2 = 2  Вт

1.3 Визначення типу транзисторів ПП

Структурна схема ПП, зоображена на рис.1:

 


Рис.3

Так як VT4, VT5 є потужними транзисторами одного типу провідності, і сумісно з VT2, VT3 різної провідності, являють собою схеми емітерних повторювачів, що працюють з відсічкою колектор-ного струму, близькою до 90 о, тому вибирати ці транзистори необ-хідно лише для одного плеча, вважаючи їх ввімкненими за схемою ¢¢спільний колектор (СК)¢¢. VT1, на якому зібраний каскад поперед-нього підсилення з ¢¢СЕ¢¢, працює в пежимі класу А.

Визначимо максимальну потужність втрат на колекторі VT4, VT5:

Рк.мах = Рт.пл.(1-η)/η = 2(1 - 0.45)/0.45 = 2,45 Вт

Визначимо напругу живлення ПП та амплітуду колекторного струму Ік :

Ек =2( + Uзал ) = 2( + 1 ) = 13,31 В

Ек < 0,8*Uke max доп

13,31 < 0,8*80=64 В

За даними значень, розрахованих вище – обираємо транзистор для кінцевого каскаду підсилення [ 4 ]  КТ817Г зі слідуючими пара-метрами:

Рк.мах.доп = 25 Вт;   Uке мах доп  = 80 В; Ік мах доп  = 3 А;  h21е = 25;

fгр =3 МГц; So= 350 мА/В; Uзал = 1…3 В.

Перевіримо транзистор по струму:

Ік.мах  = 2Рвих /( Ек/2 - Uзал ) = 2*4/(13/2 – 3) = 1,45 А < Ік мах доп  = 3 А

Для того, щоб визначити VT2 та VT3, визначимо коефіцієнт підсилення по потужності каскаду на VT4, VT5. Так як він зібраний за схемою ¢¢СК¢¢, то :

Кр = 0.7* h21е = 0.7*20 = 14 або 11.5 дБ,

а відповідно вхідна потужність цього каскаду :

Рвх = Рвих.пл / Кр = 2/14 = 0.14 Вт

Оскільки VT2 та VT3 працюють з відсічкою колекторного струму, то потужність розсіювана на колекторі кожного із них, буде визначатися:

Рк = (1,2…1,5)Рвх = 1.3*0.14 = 0,182 Вт

Амплітуда колекторного струму повинна перевищувати значення імпульсу базового струму VT4, VT5 приблизно у 2…3 рази:

Іб мах   = Ік мах доп  / h21е  = 1,45/20 = 0.072 А

Виходячи з приведених обрахунків, в якості VT2, VT3 використовуємо компламентарну пару транзисторів [ 4 ] КТ814В та КТ815В з параметрами :

Рк.мах.доп = 10 Вт;   Uке мах доп  = 40…100 В; Ік мах доп  = 1.5 А; h21е = 40;

fгр =5 МГц; fh21б = 8 Мгц; So= 200 мА/В.

 


Коефіцієнт підсилення по потужності такого каскаду, максимальний імпульс базового струму та велечина вхідної потужності обраховується:

Кр = 0.7* h21е = 0.7*40 = 28 або 14.5 дБ;

Іб мах   = 2*Іб мах vт4  / h21е  = 2* 0.072/40 = 3,63 мА;

Рвх = Рвих.пл / Кр = 0.14/28 = 5 мВт.

Оскільки VT1 працює в режимі класу А, його потужність, розсіювана на колекторі, повинна бути в 8…10 раз більше вхідної потужності, а колекторний струм у 2…4 рази більше за вхідний струм VT2, VT3, тобто:

Рк = 9*Рвх = 9*0.019 = 0.19 Вт = 190 мВт;

Ік мах   = 3*Іб мах   = 3*6,63 = 10,8 мА.

Виходячи з отриманих результатів, використовуючи [4], вибираємо транзистор КТ503А, з параметрами:

Рк.мах.доп = 500 мВт;   Uке мах доп  = 25…80 В; Ік мах доп  = 300 мА;          

h21е = 40…120; fгр =5 МГц; So= 0.7 мА/В.

1.4  Визначення загального коефіцієнта підсилення каналу за потужністю

Для знаходження загального коефіцієнта підсилення каналу за потужністю, використовуємо вираз:

Кр.заг.(дБ) = 10 lg (Рвих 1234дж),

де Рдж – потужність джерела сигналу,  Вт;

Рдж = U2 мах вх  /2Rвих дж

в якості джерела збудження використовуємо універсальну магнітну головку типу ¢¢ЗД24Н¢¢, яка має параметри:

Rвих дж = 120 Ом;   Uвих  = 0.5…1 мВ  ,а

звідси Рдж = U2 мах вх  /2Rвих дж  = (0.001)2/2*120 = 4*10-9 Вт

Враховуючи високі вимоги до частотних та неленійних спотворень підсилювача, охопимо ПП з деякою кількістю попередніх каскадів підсилення - від¢ємним зворотнім зв¢язком (ВЗЗ), велечину якого виражемо через значення поправочного коефіцієнта:

а1 = А12 = 32 =9,

також потрібно врахувати запас підсилення 20 дБ, що враховує вплив регуляторів тембра на коефіцієнт підсилення по потужності:

 


а2 = А22=4,

для забезпечення запасу по підсиленню з метою корекції частотної характеристики підсилювача, враховуємо:

а3 = 20 дБ або 100 раз.