Расчёт группового усилителя аналоговых систем многоканальной электрической связи, страница 5

Анеобх2≥ Аго2—[Аг2+pн]=74-(12,04+14,81)=47,75дБ,

Анеобх3≥Аго3—[Аг3+2Pн]=76-(17,08+2*14,81)=29,3дБ,

Анеобх≥Анеобх2; Анеобх≥Анеобх3; Анеобх=48дБ;

            и—заданные затухания нелинейности по второй и третьй гармоникам  и  – найдены при расчете ВКУ и должны соответствовать номинальному выходному уровню передачи – pн. 

         Анеобх выбирается большим из двух найденных значений и используется в дальнейших расчетах.       

1.4. Допустимое значение спектральной плотности Э.Д.С. белого шума на          входе ОУ

                  

2.Выбор операционного усилителя

2.1. Выбранный ОУ должен обеспечить достаточное по величине равномерное по спектру (до Fв) усиление, максимальную устойчивость надежность работы. Для проверки более полного соответствия этим требованиям, рекомендуется выбрать не менее 4–5 типов ОУ. 

Выбор ОУ производится в следующей последовательности:

            В первую очередь следует выбирать ОУ с внутренней частотной коррекцией (вн) с Sнеобх 59 дБ и . Если отсутствуют для требуемых условий ОУ с ВН, то подбираются ОУ с внешней коррекцией  или  ОУ без коррекции.

Тип ОУ	f1,МГц		S,дБ		Uп,В	Iп,мА	Vспад	Sпред,дБ	Sf,дБ
	мин	тип	мин	тип
140УД22	20	5	94	106	5-18	5,5	20	0	26,7
LF-157	10	20	94	106	5-20	5	23	22	23,79
OP-37	40	63	115	126	7-38	2,4	20	5	32,73
154УД4	0	-	80	-	5-17	-	20	-	30,23
544УД2	15	35	80	90	6,5-16	4,5	20	22	24,21

    2.2 . Расчет усиления для всех предварительно отображенных ОУ при введенной ООС и любым типом коррекции, выполняется аналитически

 где  -  скорость  спада АЧХ  ОУ.

            Для ОУ с двухполюсной ЛАЧХ

Для отображенных типов ОУ должно выполняться условие              

 Окончательно, предпочтение нужно отдать ОУ, у которого имеются запасы устойчивости:

и запасы усиления:

Желательно, чтобы последняя разница превышала (10 – 15) дБ. На основы вышеизложенных условий, посчитаем что оптимальный выбор – это ОР-37.

    2.3. Выбор режима работы ОУ.

           ОУ используются более эффективно, если источник питания имеет среднюю точку относительно которой  напряжение должно иметь Е_п/2.  Для развязки по цепям питания обычно включаются RC – фильтры или стабилитроны. Напряжение питания ОУ можно принять равным:                  

а среднее значение потребляемого тока

Здесь  максимальные и средние значения тока базы транзистора выходного каскада в выбранном режиме (точке покоя ).

3. Составление принципиальной схемы усилителя.

     На рисунке         приведена, в качестве иллюстрации, одна из возможных схем группового усилителя с использованием ОУ типа К544УД2.

            Связь усилителя с источником сигнала и нагрузкой осуществляется с помощью трансформаторов с дополнительными обмотками обратной связи: w_oc и w_oc. Особенностью схемы является применение общей комбинированной ООС . ОУ охвачен местной ООС (R1 и R2) . Чтобы эти цепи ОС были отрицательными и взаимо независимыми сигналы ОС подаются на разные входы ОУ :  

-с выхода ОУ сигнал местной ОС подается на инвертирующий вход а с выхода группового усилителя сигнал общей ОС – на не инвертирующий вход; на этот же вход через трансформатор подается сигнал с линии связи.

         Чтобы общая ОС была отрицательной, транзистор выходного каскада необходимо включить с общим эмиттером.

         Входное сопротивление ОУ велико () и, чтобы исключит его работу в режиме холостого хода, при котором трансформатор будет иметь неравномерную АЧХ и создавать большие фазовые сдвиги на высоких частотах, вторичная обмотка и вход ОУ шунтируются относительно небольшим резистором шунта , входящим в мостовую схему обратной связи. Величину сопротивления шунта рекомендуется выбирать из условия согласования входа усилителя с линией связи. Для повышения устойчивости группового усилителя в области высоких частот, используются емкости высокочастотного обхода .