1 РОЗРАХУНОК СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ



1.1 Визначення числа каскадів



Знайдемо число каскадів, виходячи із заданої вихідної потужності або вихідної напруги та напруги джерела сигналу, приблизно знайшовши коефіцієнти підсилення за напругою та за потужністю. nu – число каскадів підсилення за напругою.



(1.1)



(1.2)



Підставивши значення в 1.2, отримаємо



Знайдемо мінімальну напругу на виході



(1.3)



Підставивши значення в 1.3, отримаємо



Розрахуємо амплітуду вхідного сигналу. Нехай опір джерела сигнала буде рівний вхідному опору, тоді на вході утворився дільник напруги, значить



n.3 HYPER14HYPER15 (1.4)

Тоді

[мВ]

Знайдемо амплітудне значення вхідного сигналу по формулі (1.5)



(1.5)

Отже

MBED Equation.3 HYPER14HYPER15[мВ]



Знайдемо коефіцієнт підсилення за напругою, підставляючи отримані значення в формулу (1.1)





Переведемо коефіцієнт підсилення Кu в децибели



[дБ]



Врахуємо всі втрати: 40 дБ – на втрати на обернений зв’язок (ОЗ), 6 дБ – на втрати вхідного кола, 2 дБ – на втрати вихідного кола, 20 дБ – на втрати пасивного регулятора гучності та припустимо, що регулятор тембра активний.



[дБ]



Знайдемо коефіцієнт підсилення за напругою каскаду з загальним емітером



(1.6)

де (=30 – коефіцієнт підсилення сили струму схеми з загальним емітером (ЗЕ). Тоді отримаємо



Знайдемо KuЗЕ в децибелах





Знайдемо число каскадів з ЗЕ для підсилення по напрузі за виразом (1.7)



(1.7)

Підставивши значення в 1.7, отримаємо



Знайдемо загальну кількість каскадів для підсилення за напругою

(1.8)

Тоді



Отже для підсилення напруги потрібно 8 каскадів.

Знайдемо число каскадів за потужністю, попередньо розрахувавши вхідну потужність

(1.9)

Підставляємо значення в (1.9) та отримуємо вхідну потужність



[Вт]



Розрахуємо коефіцієнт підсилення за потужністю за виразом (1.10)



(1.10)

Тоді



Переведемо KрЗЕ в децибели, враховуючи, що він буде в два рази менше



[дБ]

Розрахуємо Kp враховуючи всі втрати у вирази для (зауважимо, що всі втрати за потужністю будуть у два рази менше)



[дБ]

Знайдемо коефіцієнт підсилення за потужністю для схеми з ЗЕ, враховуючи те, що кінцевий та передкінцевий каскади включені по схемі з ЗК



(1.11)

де Kp пр = Kp кн = (= 30. Тоді



[дБ]

Обчислимо коефіцієнт підсилення за потужністю для одного каскаду зі схемою включення з ЗЕ

(1.12)

Підставляємо значення в формулу (1.12) та отримаємо



або

[дБ]



Знайдемо число каскадів для підсилення по потужності схем з ЗЕ



(1.13)

Тепер знайдемо загальне число каскадів для підсилення по потужності



Отже виберимо більше число каскадів. Значить підсилювач потужності буде мати 8 каскадів.

Таким чином типова структурна схема підсилювача з вихідним та вхідними каскадами має вигляд (рис. 1.1)



Рис. 1.1 – Структурна схема підсилювача



1.2 Розподіл між каскадами частотних та нелінійних спотворень



1.2.1 Розподіл між каскадами частотних спотворень



(1.14)

(1.15)



На високих частотах в підсилювачі потужності суттєві частотні спотворення вносить драйверний каскад, тому

(1.16)

(1.17)



(1.18)



(1.19)



Зобразимо блок підсилення за потужністю з розподіленими частотними спотвореннями (рис.1.2)



Рис.1.2 – Функціональна схема підсилювача потужності з частотними спотвореннями



1.2.2 Розподіл між каскадами нелінійних спотворень



Коефіцієнт гармонік підсилювача KГ = 0,4%. Тоді розподілимо між каскадами попереднім, драйверним, перед кінцевим та кінцевим нелінійні спотворення. На драйвер ний каскад припадає 90% спотворень, на інші каскади – 10% від KГ = 0,4%.

Зобразимо блок підсилення за потужністю (в режимі з відсічкою) з розподіленими нелінійними спотвореннями (рис.1.3)





Рис.1.3 – Функціональна схема підсилювача потужності з нелінійними спотвореннями



5



Лист.



Дата



Підпис



№ докум.



Арк.



Змн.



РТП 3.161.016 ПЗ



8



Лист.



Дата



Підпис



№ докум.



Арк.



Змн.



Вхідний каскад



Каскад рег. гучноті



Джерело

живлення

ло

живлення

ло

живлення

Джерело

живлення



Навантаження



Каскад рег. тембру



Драйвер. каскад



Кінцев каскад



ий

каскад



Предкінц



. каскад



Дповн

.каскад



Блок ПП



РТП 3.161.016 ПЗ



6



Лист.



Дата



Підпис



№ докум.



Арк.



Змн.



РТП 3.161.016 ПЗ



9



Лист.



Дата



Підпис



№ докум.



Арк.



Змн.



РТП 3.161.016 ПЗ



7



Лист.



Дата



Підпис



№ докум.



Арк.



Змн.



РТП 3.161.016 ПЗ







Лист.



Дата



Підпис



№ докум.



Арк.



Змн.