Розробка структур­ной схеми пiдсилювача відтворення магнітофона, страница 5

Стуктурна схема підсилювача наведена на рис.4

1.9   Аналіз можливостей побудови підсилювача відтворення магнітофона на ІМС

Виходячи з результатів розрахунків структурної схеми пристрою на дискретних елементах, розглянемо можливість побудови пристрою на ІМС, що буде відповідати сучасному напрямку побудови пристроїв аналогічного призначення.

Зробимо аналіз можливостей побудови окремих каскадів на ІМС:

Регулятор тембра повинен забезпечити підйом і відповідно завал в області ВЧ та НЧ ±20 дБ. Для регулювання тембра застосовуємо активний регулятор тембру з використанням  підсилювача по схемі СЕ. Активні регулятори звичайно будують по інвертуючій схемі. Переваги активних регуляторів тембру полягають в слідуючому:

     -    низькоомний вихід;

-  в нейтральному положенні регулятора (рівномірна передача по всій смузі частот) затухання рівне 0 дБ, коефіцієнт підсилення К_U=1;

-  можливість застосування потенціометра з лінійною характеристикою регулювання;

-  симетричність областей підйому та спаду частотної характеристики.

 В якості регулятора гучності використаємо частотнозалежний регулятор гучності з можливістю відмикання тонкомпенсації.

Оскільки за ТЗ ми повинні отримати вихідну потужність 2 канала по 4 Вт, то каскад підсилювача потужності може  бути виконаний на мікросхемі К174УН9А, основні параметри цієї мікросхеми наведенні у табл.1[ 1 ]:

Таблиця 1

К174УН9А
Струм споживання, мА, не більше Вхідний опір,кОм Коефіцієнт гармонік, при РВИХ=4 Вт, % Напруга живлення, В Крутість, S, мА Вихідна потужність, при Кг=1%, Вт Вихідна потужність, при Кг=1%,Рвх=5 мВт, Вт Діапазон чачстот, Гц Вхідна напруга ,при  РВИХ=5 Вт, мВ	30 100 1 5,4-24 50-120 5 4 40-20000 50-100

Дана мікросхема має вихідну потужність 5 Вт, але як видно з рис.5 при зменшені напруги живлення до 15 В, вихідна потужність зменшиться до 4 Вт.

Рис.5

Тому для забезпечення вихідної потужності 4 Вт візьмемо напругу живлення рівною 15 В.

1.10  Розробка структурної схеми підсилювача на ІМС

Проведенний аналіз показує можливість побудови розробленного підсилювача на основі застосування ІМС. Структурна схема одного канала підсилювача на основі ІМС наведенна на рис.6

2. Електричний розрахунок каскадів підсилювача відтворення магнітофона.

2.1 Розрахунок попереднього підсилювача.

Вихідні дані для розрахунку:

Коефіцієнт підсилення по потужності К_р, дБ                                         40

Частотні спотворення в області нижніх частот М_н, дБ                             0.8

Частотні спотворення в області верхніх частот М_в, дБ                                  0.2

Нижня гранична частота f_н,   Гц                                                            40

Верхня гранична частота  f_в,  кГц                                                         12

Напруга живлення Е_к, В                                                                         15

Вхідна ємність наступного каскаду С_вх.сл.,пФ                                      18

Вхідний опір наступного каскаду  R_вх.сл., кОм                                               6.8

Електрична схема каскаду попереднього підсилювача на КТ315А , має вигляд див рис.7 :

Рис. 7

Визначимо напругу Е_к΄:

Е_к΄ = (0.8…0.9)*Е_к = (0.8…0.9)*15 = (12…13.5) В

Вибираємо велечину струму   І_ко = 1мА

Знаходимо опір навантаження

R_н = 0.4Е_к΄/І_ко = 0.4*12/(1Е-3) = 4.8 кОм

Визначимо:

U_ко = 0.5Е_к΄ = 0.5*12 = 6 В

По вихідним характеристиам транзистора КТ315А [ 4 ] визначаємо:

І_бо = 10 мкА, U_бо= 0.45 В.

Знаходимо значення велечин R_е та С_е:

R_е = 0.1*Е_к΄/(І_ко+І_бо) = 0.1*12/((1Е-3)+(10Е-6)) = 1.188 кОм,

Приймаємо R_е = 1.2 кОм.

С_е (10…20)/(2*3.14*f_н*R_е) = (10…20)/(2*3.14*40*1200) = (33…66) мкФ

Вибираємо С_е = 50мкФ.

Визначимо струм дільника:

І_д = (8…10)*І_бо = (8…10)*(10Е-6) = (80…100) мкА.

Визначимо велечини опорів:

R_д1 = [Е_к΄-(U_бо+U_RЕ)]/(І_д+І_бо) = [12-(0.45+1.2)/((80Е-6)+(10Е-6))] = 115 кОм.

R_д2 = (U_бо+U_RЕ)]/І_д = (0.45+1.2)/(80Е-6) = 20.6 кОм

Приймаємо R_д1=120 кОм, R_д2 = 21 кОм.

Визначаємо елементи фільтра: