Розрахунок нелінійних спотворень драйверного каскаду

 

 

(3.3.1)

Знайдемо струм короткого замикання

(3.3.2)

Побудуємо вихідні та вхідні характеристики КТ503В (мал.8 та мал.9) [5] та на вихідній характеристиці зобразимо навантажувальну криву.

 

Малюнок 7. Вхідна характнристика драйверного каскаду (КТ 503)

 

    

                         

Малюнок 8. Вихідна характнристика драйверного каскаду (КТ 503)

 

           (3.3.3)

 

Данні заносимо в табл.3:

                                                                                                                        Таблиця 3

Ік, мА	Іб, мкА	Uбе, В	Rдж	Eдж,В
1.75	5	0.6		0619
5.75	25	0.74		0.835
7.3	38	0.785		0.939
8.54	50	0.81		1
11.28	75	0.85	3800Ом	1.135
14.52	100	0.875		1.255
16.51	125	0.895		1.37

 

                                                                                                                     

 

По даним таблиці побудуємо прохідну характеристику (мал.10).

 

                   Малюнок 10. Прохідна характеристика (КТ503)

 

Розрахуємо гармонікі застосовуючи формули такі як в розділі 2.4.1.

Перевірка розрахунків:

Коефіцієнт нелінійних спотворень:

 

 

 

 

4.   РОЗРАХУНОК ПОТРІБНОЇ ГЛИБИНИ ЗВОРОТНЬОГО ЗВ ’ ЯЗКУ ТА ВИБІР   ДОДАТКОВОГО КАСКАДУ

 

                                     4.1 Розрахунок потрібної гибини ЗЗ

  Визначимо коефіцієнт гармонік всього підсилювача:

(4.1.1)

Визначимо необхідну глибину зворотнього зв’язку:

(4.1.2)

(4.1.3)

Розрахуємо коефіцієнти підсилення за напругою, враховуючи зворотній зв’язок, для всіх каскадів:

(4.1.4)

(4.1.5)

Для того,щоб вибрати додатковий каскад підсилювача необхідно знати у скільки разів К_розс < К_о:

(4.1.6)

Для кращої термостабілізації ставимо диференційний каскад.

Розрахуемо Rвх диф.каскаду:

                        

                    

 

Розрахуємо ланцюг зворотного зв’язку:

  (4.1.7)

Коефіцієнт передачі ланцюга зворотнього зв’язку:

(4.1.8)

Звідси знайдемо опір ланцюга зворотнього зв’язку:

(4.1.9)

    Розрахуємо ємність:

                              (4.1.10)

                    

Визначимо ток колектора:

(4.1.11)

Розрахуєм емітерний опір:

(4.1.12).

Вибираємо транзистор КТ503В

 

РОЗРАХУНОК РЕГУЛЯТОРА ТЕМБРА

 

Виберемо схему активного регулятора (мал.11), так як у нього коефіцієнт передачі приблизно дорівнює 1.

Схема регулятора симетрична: 

, , ,

 

    (5.1)

Розрахуємо частоти f₂ і f₃:

(5.2)

Визначимо ємність:

(5.3)

і опір резисторів:          

  (5.4)

(5.5)

 

Малюнок 11

 

РОЗРАХУНОК РЕГУЛЯТОРА ГУЧНОСТІ

 

Схема регулятора гучності зображена на малюнку 12.

Нам необхідно здійснювати регулювання на 30дБ чи D=31.6 раза.

Приймемо опір R₂ = 4.7кОм

;

                                                                           

Малюнок 12

 

РОЗРАХУНОК ПОПЕРЕДНЬОГО ПІДСИЛЮВАЧА

 

R_вх=R_дж=60 кОм.

С_р=6,3нФ.

Визначимо яке підсилення нам потрібно:

(7.1)

Беремо Uвх підсилювача потужності, так як рахуємо, що регулятори тембру та гучності мають коефіцієнт передачі, які приблизно дорівнюють 1.

Схема пыдсилювача зображена на малюнку 13.

Визничимо параметри каскаду:

     (7.2)

Задамо R1=1кОм

Звідси:

(7.3)

C_кор≈33÷35 пФ.

    У якості регуляторі тембра, гучності і попереднього підсилювача використовуємо мікросхему КР544УД1А.

Малюнок 13

 

 

РОЗРАХУНОК РАДІАТОРА

У справочнику по транзисторам ми можемо знайти слідуючи дінні:                                                    

температура переходу: Т_{п max}=125°С,

допустима темперетура навколишнього середовища: -40+100°С,

тепловий опір перехід-корпус: R_п-к =1°С/Вт,

тепловий опір корпус-теплоотвід: R_к-т=0.65°С/Вт.

Так як ми маємо два транзистора, то ми можемо встановити їх на спільний радіатор, тоді потужність, яку необхідно розсіювати радіатором, потрібно подвоїти. При встановленні транзисторів на спільний радіатор необхідно дотриматись слідуючої умови: транзистори повинні бути ізольовані від радіатора. Так як на колекторах у транзисторів разність напруг дорівнює 42В, отримаємо:

(*)      

де α ― коефіцієнт тепловіддачи,

S ― площа радіатора.

Т_ос візьмемо 50°С

де:

 

Із формули (*) можемо знайти площину радіатора:

 

 

                                                                  

 

ЗАКЛЮЧЕННЯ

В результаті виконого курсового проекту спроєктован підсилювач потужності низьких частот, який складаєтья з кінцевого, передкінцевого та драйверного каскадів. Також прведен розрахунок регулятора тембра, регулятора гучності попереднього підсилювача та радіатора. Характеристики підсилювача повністю відповідають технічному завданню.

 

 

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Цикіна А.В. “Усилители.Учебник для техникумов”.М., “Связь”, 1972 г.

2. Мамонкін И.Г. “Усилительные устройства. Учебное пособие для вузов”. Изд. 2-е, доп. и перераб. М., “Связь”, 1977.

3. Разевиг В.Д. “Система схемотехнического моделирования Micro-Cap V”–“СОЛОН” 1997.

4. Методические указания к курсовому проектированию усилительных устройств низкой частоты по курсу “Усилительные устройства” для студентов специальности 23.01 / Сост. В.И. Старцев, А.П. Куценко. – Одесса: ОПИ, 1990.

5. “Транзистори для апаратури широкого використання: Справочник/ Под ред. Б.Л. Перельмана. – М.: «Радио и связь», 1981.