Параметри підсилювача потужності звукових частот (стр. 6 из 9)

Мінімальне значення напруги ДСС1.

(2.68)

Приймаємо:

U_{ДСС 1} =5 В,

U_ке ≈ 1 В ,

а решта залишається на U_R5.

R5 та R8 потрібні для симетрії схеми через розкид параметрів і площ кристалів транзисторів струмового дзеркала, а також для збільшення вихідного опору схеми. Тому обираємо:

U_ДСС = 5 В

U_ке = 1 В

U_Rе = 2,5 В

Струм спокою прикінцевого каскаду:

(2.69)

Початковий струм ДСС:

(2.70)

Максимальна потужність, що розсіюється на транзисторі VT5 _ДСС:

(2.71)

За значеннями Р,І,U обираємо для джерела стабільного струму VT5, VT6 пару транзисторів КТ3102Б[13]. Їхні параметри зведено до таблиці 2.6

Таблиця 2.6 Параметри транзисторів струмового дзеркала.

транзистор	КТ3102Б
параметр
перехід Uке max Iк max Pк h21emіn	n-p-n 50 В 0,2 А 0,25Вт 100

Далі розраховуємо R5, R8 у струмовому дзеркалі [3]:

R5= R8 >

= 3900 Ом (2.72)

Із стандартного 10% ряду обираємо резистори номіналом 3,9 кОм кожен, потужністю 0.125 Вт. Розрахунок потужності резисторів:

За заданим коефіцієнтом зворотнього зв'язку, наприклад, N=5 розрахуємо опір резисторів R4 та R7 [3]:

R4 = R7 =

= 208 Ом (2.73)

Де:

=25мВ - напруга теплового шуму

Із стандартного 2% ряду (щоб зменшити розкид параметрів) обираємо резистори номіналом 210 Ом кожен,

потужністю 0.125 Вт. Розрахунок потужності резисторів:

Для струмового дзеркала ДСС2 на VT3, VT4 оберемо транзистори такі ж як і вхідні, бо в них є запас з потужності, який повністю задовольняє умови.

Задаємося напругою струмового дзеркала - 5В, тоді максимальне припустиме значення R2 та R6 знаходиться на максимальних межах вхідної напруги [3].

(2.74)

Із стандартного 5% ряду обираємо резистори номіналом 4.2 кОм кожен,

потужністю 0.125 Вт. Розрахунок потужності резисторів:

Звідси знаходимо опір резистора R3:

(2.75)

Із стандартного 10% ряду обираємо резистор номіналом 36 кОм ,

потужністю 0.125 Вт. Розрахунок потужності резистора:

Знайдемо вихідний опір транзистора VT6

(2.76)

де U_y - потенціал Ерлі =100 (В)

Рисунок 2.5(Знаходження потенціалу Ерлі транзистора КТ3102Б )

Тоді вихідний опір струмового дзеркалаДСС2

R_ДCC2 =

+ R8 = 50000 + 3900 = 5,39 (кОм) (2.77)

2.10 Розрахунок ланцюга від’ємного зворотнього зв’язку[5].

За допомогою співвідношення (2,76) визначимо коефіцієнт гармонік в підсилювачі без зворотного зв’язку:

(2.78)

де c - коефіцієнт асиметрії вихідних транзисторів, вибирається у межах (0,3…0,5). Тоді:

Задаємося приблизним фактором зворотного зв’язку F = 35дБ (вибрано з метою уникання специфічних динамічних спотворень, які проявляються у вигляді різких перепадів вхідного сигналу).

Знайдемо коефіцієнт гармонік із ВЗЗ:

(2.79)

Опір резистора R18 визначимо так:

(2.80)

Для того, щоб опір не вносив значних змін у роботу кінцевого каскаду, номінал цього опору бажано збільшити. Отже обираємо R18=18 кОм 20% потужністю 0,125 Вт, так як

тоді

Визначимо номінал резистора R12:

(2.81)

Із стандартного 10% ряду обираємо резистор номіналом 7,5 Ом ,

потужністю 0.125 Вт. Розрахунок потужності резистора:

Перевіримо виконання умови:

(2.82)

2.11 Остаточний розрахунок вхідного диференційного каскаду[3].

Розрахуємо базове коло вхідного каскаду

Знайдемо сталу складову струму бази VT1:

. (2.83)

З ВАХ визначимо відповідне їй навантаження на базах першого і другого транзисторів:

Розрахуємо потенціали емітерів диференційної пари для двополярного живлення:

(2.84)

Визначимо опір R1 у базовому колі VT1:

(2.85)

Із стандартного 5% ряду обираємо резистор номіналом 20 кОм ,

потужністю 0.125 Вт. Розрахунок потужності резистора:

На опорі R9 та R13 повинно падати 10% Е_жном, тому:

(2.86)

Із стандартного 10% ряду обираємо резистор номіналом 2,4 кОм ,

потужністю 0.125 Вт. Розрахунок потужності резистора:

Визначимо коефіцієнт підсилення каскаду з розімкненим ВЗЗ:

(2.87)

Таким чином:

(2.88)

2.12 Розрахунок кіл захисту вихідного каскаду[3]

Так як для подачі сигналу на бази вихідних транзисторів були використані транзистори КТ814Г і КТ815Г , то й у схемі захисту використаємо аналогічні транзистори VT12 - КТ814Г, VT11 - КТ815Г.

З умови, що опори R21, R22 - захищають транзистори Т11 і Т12 від кидків струму в колах бази.

То приймемо їх опори рівними по 100 Ом кожен.

Якщо R19 > R21, то при зменшенні вихідної напруги Uвих знижується також максимальний струм I вих max, внаслідок чого зменшується й потужність розсіювання при короткому замиканні.

Знайдемо R19, R20 з виразу

Із стандартного 10% ряду обираємо резистори номіналом 2 кОм кожен.

Розрахуємо потужність послідовно ввімкнутих опорів R19, R21, R23, R25 коли VT13 замкнений

Отже обираємо резистори R19 - R21 потужністю 1 (Вт).

2.13 Розрахунок номіналів конденсаторів[2]

У діапазоні нижніх частот (ДНЧ) спад частотної характеристики для даної схеми визначається двома конденсаторами: розділювальним на вході (С1) та блокувальним у ланцюгу ВЗЗ (С4). Проведемо остаточний розподіл спотворень між цими ємностями:

М_н = - 1 дБ (за умовою), тому:

- вхідне коло – М_нС1 = - 0,2 дБ;

- ланцюг ВЗЗ – М_нС4 = - 0,8 дБ.

Перетворимо М_н у рази: