Розробка структур­ной схеми пiдсилювача відтворення магнітофона, страница 4

Оскільки ПП стереофонічний , у ньому передбачається регулювання стереобалансу , поправочний коефіцієнт в даному випадку буде таким:

а₄ = А₄² = 1,2² = 1,44 .

Знайдемо загальний коефіцієнт підсилення каналу за потужністю:

К_{р.заг.(дБ)} = 10 lg (Р_вих *а₁*а₂*а₃*а₄*Р_дж) = 10 lg (2 *9 *4* *100*1.44 /4*10^-9 ) = =124.1дБ.

1.5 Визначення загальної кількості каскадів підсилювача

Коефіцієнти підсилення за потужністю, відповідно рівні:

К_{р vт4(vт5)} = 11.5 дБ;

К_{р vт2(vт3)} = 14.5 дБ;

К_{р vт1} = 10 lg (0.3 *(h_21е )²) = 10 lg (0.3 *40²) = 26.81 дБ.

В двох попередных каскадах, що передують каскаду на VT1, бажано використати каскад ввімкнений по схемі ¢¢СЕ¢¢ на транзисторах КТ315А, з параметрами:

Р_{к.мах.доп} = 0.15 Вт;   U_{ке мах доп}  = 25…60 В; І_{к мах доп}  = 0.1 А;          h_21е = 20…700 (вибираємо h_21е = 370 ); f_гр =250 МГц.

Звідси визначимо коефіцієнт підсилення по потужності какаду зібраного на КТ315А, по схемі ¢¢СЕ¢¢ :

К_{р се} = 10 lg (0.3 *(h_{21е(КТ315А)} )²) = 10 lg (0.3 *300²) = 40 дБ.

Одже загальний коефіцієнт підсилення по потужності усього підсилювального каскаду рівний:

К_{р заг(дБ)} = К_{р vт4(vт5)} + К_{р vт2(vт3)} +К_{р vт1} + 2 * К_{р се} = 11.5 + 14.5 +  +26.81 + 2*40 = =132,81 дБ

Отримана велечина перевищує розрахований коефіцієнт підсилення по потужності ( 6,5 %), що свідчить про те, що вибір транзисторів ПП, проведений вірно.

1.6  Розрахунок співвідношення сигнал/шум

Згідно до технічного завдання γ = 60 дБ(1000 раз), визначимо велечину мінімальної вхідної напруги:

U_{вх мін} = 0.125γ,

 де  R_вх = R_вих.дж / 2 = 120/2 = 60 Ом ;

ΔF = F_в - F_н = 12 000 – 40 = 11 960 Гц;

F_ш = 10 дБ – відносний коефіцієнт шуму біполярного транзистора першого каскаду.

Одже обрахуємо:

U_{вх мін} = 0.125γ= 0.125*1000=   

 =334.7мкВ = 0.3347 мВ ‹ U_{вх мах} = 1 мВ

Виходячи з цих міркувань, можна свідчити що транзистор першого каскаду вибраний вірно.

1.7  Розподіл частотних та неленійних спотворень по каскадах

Розраховуємо велечину коефіцієнта частотних спотворень в області верхніх частот, М_в :

а) частотні спотворення, що вносяться безпосередньо транзисторами КТ817Г, при ввімкненні їх за схемою ¢¢СК¢¢:

М_в = ,

Де f_{Y21 еп} – гранична частота транзистора, ввімкненого по схемі  ¢¢СК¢¢, по крутизні, Гц:

f_{Y21 еп} = f_Y21 (1+S_оR_{н г}) = f_h21б  (1+S_оR_{н г}) = 4.8*10⁶ (1+350*10^-3*4) =

= 11.52 МГц, тоді:

М_в = = = 1.0005 ≈ 1;

б ) частотні спотворення, що вносяться безпосередньо транзисторами КТ814В та КТ815В, при ввімкненні їх за схемою ¢¢СК¢¢:

М_в = 1;

в ) частотні спотворення, що вносяться безпосередньо транзисторами КТ503А та КТ315А, відповідно:

М_в = 1;

М_в = 1;

в ) частотні спотворення, що вносяться безпосередньо елементами схеми:

каскад на VT4, VT5 - ¢¢СК¢¢                                    М_{в сх} = 0.1 дБ;

каскад на VT2, VT3 - ¢¢СК¢¢                                    М_{в сх} = 0.1 дБ;

каскад на VT1 - ¢¢СЕ¢¢                                              М_{в сх} = 0.2 дБ;

каскад попереднього підсилення  - ¢¢СЕ¢¢              М_{в сх} = 0.2 дБ.

А тому загальна велечина частотних спотворень:

 

Частотні спотворення в області низьких частот визначимо слідуючим чином:

-  оскільки частотні спотворення в області низьких частот зумовленні впливом розділових міжкаскадних ємностей, проаналізуємо їх, оскільки каскади кінцевого підсилення, мають безпосередній зв¢язок, тому у кінцевих каскадах спотворення вносить лише С_р , що з¢єднана з гучномовцем:

М_{н (дБ)} = 0.9 дБ

-   каскади зі ¢¢СЕ¢¢:

М_{н (дБ)} = 0.8 дБ

Таким чином загальні частотні спотворення  на низьких частотах складають:

М_{н (дБ)} =0.9+0,2+2*0,8 = 2,7 дБ

це значення відповідає вимогам, що заданні у ТЗ.

Неленійні спотворення розділимо наступним чином:  на кінцевий каскад (VT4, VT5, VT2, VT3) відводимо 1.3 % , на інші каскади – 0.2 %.

Враховуючи, що ПП вміщує глибокий ВЗЗ, велечина неленійних спотворень не перевищить цих значень.

1.8    Розробка структурної схеми

При розробці структурної схеми підсилювача відтворення магнітофона будемо використовувати усі отримані у процесі розрахунку дані.

Регулювання тембру введемо між другим і третім каскадом.

Регулятор гучності помістимо в базове коло другого каскаду.