Кроме того, при выборе транзисторов учитываем величины
и .По рассчитанным данным выбираем комплементарную пару транзисторов VT1 и VT2 с идентичными характеристиками:
КТ 814 А – p-n-p проводимость
КТ 815 А –n-p-n проводимость
Определив по справочнику величину
, рассчитываем токи базовой цепи:По входным характеристикам для транзисторов VT1 и VT2 определяем величины
, , и .Находим напряжение смещения между базами транзисторов VT1 и VT2:
,где
Напряжение смещения обеспечивается диодами. Для того чтобы при максимальном входном сигнале диоды не запирались, выбираем ток смещения:
Для обеспечения малого значения тока покоя транзисторов между базами транзисторов VT1 и VT2 следует приложить постоянное напряжение
. Это достигается с помощью диодов, установленных в цепи управления базы VT1 и VT2. Резисторы R22 и R23 задают необходимый ток смещения.По статическим характеристикам выбранного типа диода находим соответствующее току
напряжение на диоде. Сопоставляя последнюю величину с напряжением , определяем необходимое число диодов, нам необходимо 2 диода.Выбираем диоды типа Д9Е.
Выберем R22=R23=2 кОм
4.Расчёт нелинейных искажений
Для определения нелинейных искажений оконечного каскада необходимо построить сквозную динамическую характеристику, устанавливающую зависимость тока
в нагрузке от входного напряжения каскада , т. е. . Обычно вначале строится сквозная характеристика только для одного плеча, а затем с учётом возможной асимметрии плеч строится характеристика для каскада в целом. Связано это с тем, что весьма большая глубина обратной связи в таких схемах эффективно нивелирует малые расхождения в действительной форме характеристик плеч. С учётом присущей эмиттерному повторителю обратной связи входное напряжение:Для построения сквозной характеристики одного плеча достаточно трёх точек. Первая точка соответствует току
и входному напряжению:Для второй точки может быть выбрано значение тока
. По выходным характеристикам оконечного транзистора определяем ток , а по входным характеристикам – напряжение .Третья точка соответствует значениям тока
и .1)
Для КТ816Б:
КТ817Б:
2)
КТ816Б:
КТ817Б:
3)
КТ816Б:
КТ817Б:
По трём точкам строим сквозную характеристику для одного плеча. Ток
соответствует амплитуде входного сигнала:Значения токов
являются исходными для определения сквозной динамической характеристики.Так как параметры оконечных транзисторов отличаются не более чем на
%, то при определении сквозной динамической характеристики каскада в целом следует принимать коэффициент асимметрии b=0,15Рассчитаем коэффициент гармоник методом пяти ординат. Для этого, пять значений тока, необходимых для расчёта по методу пяти ординат, определяются исходя из токов плеча
на основе следующих выражений:Средние значения тока и амплитуды токов гармоник получаются из следующих выражений:
Выполним проверку:
0,23+2,34+0,175+0,07-0,055=2,76
Коэффициент гармонических нелинейных искажений (или коэффициент гармоник) каскада определяется из выражения:
Обозначим
.Сравним рассчитанную величину коэффициента гармоник
с заданной величиной .Необходимо принять меры по снижению коэффициента гармоник, для этого оконечный каскад совместно с промежуточным каскадом охватываем отрицательной обратной связью.
Определяем необходимую глубину обратной связи:
Выберем F=5.
С учётом глубокой ООС:
Последнее выражение для
удовлетворяет техническому заданию.5. Промежуточный усилитель
Промежуточный усилитель собран на ОУ КР1408УД1, который имеет повышенные выходные характеристики.
Промежуточный усилитель предназначен для согласования между предварительными каскадами усиления и регуляторов громкости и тембра с усилителем мощности. Коэффициент усиления промежуточного усилителя должен обеспечить на выход амплитуду сигнала не менее величины входного напряжения предоконечного каскада. При этом оба каскада охвачены ООС , а промежуточный каскад выполнен на ОУ в неинвертирующем включении. Коэффициент усиления по напряжению на средних частотах равен:
Так как неинвертирующий вход связан с общей шиной резистором балансировки R25, то разность напряжений между входами ОУ будет равна входному напряжению смещения. Более точную регулировку балансировки напряжения смещения на выходе оконечного каскада выполняется с помощью балансировочного резистора R28=10 кОм. Так как входное сопротивление ОУ очень большое 6 МОм, то
промежуточного усилителя определяется величиной резистора балансировки R25. При включении регулятора тембра между входными и промежуточными усилителями величина резистора R25 выбирается по результатам расчёта регулятора тембра из условия, чтобы характеристики регулятора не искажались из-за шунтирующего действия этого резистора. Выберем R25=47 кОм.