Разработка усилителя звуковой частоты, который является разновидностью усилителей низкой частоты. Особенности усилителей, страница 3

1)  I_k=I_km=0.506 (А)

U_1max= U’_бэm +U_бэm+U_нm=0.58+0.86+4.05= 5.49 (В)

2)  I_k=0.5I_km=0.253 (А)

I_б=5 (мА) по входной характеристике Т10:

рис.6

U’_бэ0.8 (В)

Токи предоконечного транзистора:

I’_к=I_б+U_бэ/R23=8.12 (мА)

I’_б=I’_к/h’_21э=8.12*10^-3/158.114=0.0513 (мА)

По входной характеристике Т7:

U’_бэ0.55 (В)

U₁= U’_бэ +U_бэ+I_k*R_н=0.5+0.8+0.253*8= 3.374 (В)

3)  I_k=0

I_б=0;   I’_k= U_бэ/R23=0.5/256.41=1.95 (мА)

I_б= I’_к/h’_21э=1.95*10^-3/158.114=0.012 (мА)

По входной характеристике Т7:

U’_бэ0.42 (В)

U_1m= U_1max –U_1min=5.49-0.92=4.57 (В) Е/2

U₁= U_1min +U_1m=0.92+0.5*4.57=3.205 (В)

рис.7

b=0.2

I_max=I_км(1+b)=0.506*1.2=0.607

I₁=I_к1(1+b)=0.253*1.2=0.304

I₀=I_0k*2b=0.05*2*0.2=0.020

I₂=-I_к1(1-b)=-0.253*0.8=0.203

I_min=-I_км(1-b)=0.506*0.8=-0.405

I_cp=(I_max+I_min+2*(I₁+I₂))/6=0.066

I_1m=(I_max-I_min+I₁-I₂))/3=0.366

I_2m=(I_max+I_min-2I₀)/6=0.04

I_3m=(I_max-I_min-2*(I₁-I₂))/60

I_4m=(I_max+I_min-4*(I₁+I₂)+6*I₀)/12=-0.006

Коэфициэнт гармонических нелинейных искажений:

К_г=*100%=10.9%

Глубина обратной связи:

F=К_{г расч}/К_{г зад}=10.9/0.8=13.625

                     Расчёт регулировки тембра

а_в=10, по графику находим коэффициент коррекции m_в=1 при D=-⁺6 (Дб)

рис.8

R_{регул тембра}=R2=(m+1)₁*R_ист=2*5*2.4*10³=24 (кОм)

(₁=5)

Постоянная времени регулятора:

=х’/2**f’=0.5/2*3.14*1*10³=79.6 (мкс)

Ёмкость регулятора:

С=/ R_{регул тембра}*10^-6=3.32*10^-9 (Ф)

Затухание b₀, вносимое в полосе равномерно усиливаемых частот:

b₀=20lg(1+m)=6.02 (Дб)

                   Расчёт регулировки усиления

Выбираем сопротивление регулятора исходя из условия:

R_р=(5…6)R_вх

Где R_вх -входное сопротивление следующего за регулятором каскада

R_вх=[R5 R6]  R_{вх VT1}

R_{вх VT1}=+(r_э+R8)*(1+h_21э),  I_э=0.6 (мА) , r_э=43 (Ом)

R_{вх VT1}=53.6 (кОм) , [R5 R6] = 3.75 (кОм)

Откуда R_вх= 3,75*10³*53.6*10³/(3.75+53.6)*10³= 3.5 (кОм)

R_р=5* R_вх=17.5 (кОм)

Изходя из ГОСТ 2825-67 R_р=R1=18 (кОм)

         Расчёт каскада предварительного усиления

T6 – однотипный с Т3 (КТ3107)

I_k=I_см=0.261 (мА)

I_б=I_к/h_21э=0.261*10^-3/98.995= 2.636 (мкА)

По входным характеристикам Т6:

рис.9

U_бэ0.41 (В)

Выбираем стабистор: VD1 (КС107А)

U_ст=0.7 (В)   I_ст=10 (мА)

U_э= U_ст –U_бэ=0.7-0.41=0.29 (В)

R21=(E-U_ст)/(I_б+I_ст)=830 (Ом)

Изходя из ГОСТ2825-67  R21=820 (Ом)

R22=U_э/I_см=0.29/0.261*10^-3=1.2 (кОм)

Сопротивление эмиттера Т2:

r_э2=26/I_э,мА=26/0.225=115 (Ом)

Входное сопротивление Т2:

R_вх=( r_э2+R14)*(1+ h_21э)=(115+100)(1+50)=10 (кОм)

R_A==3.43 (кОм)

Изходя из ГОСТ 2825-67 R_A=3.3 (кОм)

Коэффициент передачи с базы Т2 на базу Т5: К₁=250

R_{вх ок}= h’_21э *h_21э*R_н=158.114*48*8=60.715 (кОм)

R_{вх ок}=62 (кОм)

К₂=S_д* R_{вх ок}

Где S_д=1/( r_э5+R20) – динамическая крутизна Т5

S_д=0.008 (Сим)

К₂=62*10³*0.008=496

В результате К₀=К₁*К₂=250*496=124000

F=13.625

Коэффициент передачи цепи ОС:

=(F-1)/K₀=0.0001

C учётом этого

R_β=β*R12*(R10+R_A)/R_A=0.0001*2.7*10³*(10*10³+3.3*10³)/3.3*10³=1 (Ом)

т.к. R_β<R7, то выбираем R9= R_β и подключаем к выводу 2 ИС

Частоту полюса АЧХ с обратной связью следует выбирать:

f_пβ10*f_в=60 (кГц), тогда

f_п= f_пβ/F=4.403 (кГц)

Входное сопротивление Т5:

R_вх5=( r_э2+R14)*(1+ h_21э)=6.2 (кОм)

Тогда R_экв==4*10³*6.2*10³/10⁴=2.4 (кОм)

С_экв=1/2*f_п* R_экв=14 (нФ)

C8= С_экв/K₂=30 (пФ)

            Расчёт разделительных конденсаторов

При расчёте разделительных конденсаторов схемы С3,С4,С5,С6,С7,С9 воспользуемся формулой:

С_р= , где М_н – коэффициент частотных искажений на нижней частоте f_н, а R_N – сопротивление последующего каскада.

М_н=2.8 (Дб)

Половина М_н приходится на С9, а другая половина на С3,С4,С5,С6,С7.

М_н1=2.8/2=1.4 (Дб)

М_н2=1.4/5=0.28 (Дб)

М_н1=10^0.05*1.4=1.175

М_н2=10^0.05*0.28=1.029

С9= (мкФ)

С3==10.74 (нФ)

где 24*10³ – сопротивление регулятора тембра

С4==5.159 (нФ)

С5==392 (нФ)

С6=С7==157 (мкФ)

По ГОСТ:

С9=82 (мкФ)

С6=С7=160 (мкФ)