2.3 Визначення загального коефіцієнта підсилення по потужності пзч

Загальний коефіцієнт підсилення обчислюється за виразом:

Для підсилювача відтворення для магнітофона джерелом сигналу є напруга магнітної головки U_дж, що наводиться на її внутрішньому опорі R_дж.

Для врахування в підсилювачі від’ємного зворотного зв’язку, наявності регулятора форми АЧХ та проведення корекції АЧХ вводяться коефіцієнти :

а₁ - поправочний коефіцієнт, що враховує від’ємний зворотній зв’язок (ВЗЗ), яким потрібно охопити БПП для зменшення частотних і нелінійних спотворень. А₁ = 3, тоді а₁ = (А₁)² = (3)² = 9;

а₂ - поправочний коефіцієнт, що враховує від’ємний зворотній зв’язок (ВЗЗ), яким потрібно охопити каскади попереднього підсилення для зменшення частотних і нелінійних спотворень. А₂ = 3, тоді а₂ = (А₂)² = (3)² = 9;

а₃ - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив регуляторів форми АЧХ. При умові забезпечення “підйому” та “завалу” АЧХ регулятором тембру а₃= N_рт.,

N_рт(дБ)= N_+(дБ)+(2…3)_(дБ)

де N_+(дБ)- необхідний підйом АЧХ. N_+(дБ)=20 дБ тому N_рт(дБ)=20+2=22 дБ, отже а₃=12,6;

а₄ - поправочний коефіцієнт, що враховує запас підсилення, необхідний для корекції АЧХ. а₄ = 20дБ = 10.

2.4 Розрахунок загальної кількості каскадів пзч

Із попередніх розрахунків випливає, що каскад кінцевого підсилення БПП на VT1, VT2, VT3 VT4, VT5. має коефіцієнт підсилення за потужністю:

Кр_{БПП (дБ)} = Кp_vt1+Кp_vt2(vt3)+Кp_vt4(vt5) = 11,5 + 12,4 + 30,3= 54,2 дБ

Цього підсилення недостатньо, тому потрібно додати декілька каскадів по схемі спільний емітер для забезпечення порібного коефіцієнта підсилення по потужності.

Головна вимога для транзисторів каскадів попереднього підсилення є максимальна напруга колектор-емітер, так як розсіювана потужність транзистора і струм колектора мають невеликі значення.

Для додаткових каскадів вибирається транзистор КТ3102Д, який має такі параметри:

Uке мах = 50 В; Iк мах = 0,1 А; Pк доп = 0,25 ; h_{21e min} = 200; Fг = 2 МГц.

Визначимо коефіцієнт підсилення за потужністю каскаду на транзисторі КТ3102Б ввімкненого по схемі спільний емітер:

Загальна кількість інших каскадів окрім БПП:

Отже кількість каскадів попереднього підсилення рівне 3.

2.5 Розрахунок співвідношення сигнал / шум

При проектуванні багатокаскадних пристроїв розраховують напругу шуму лише першого каскаду. Рівень шуму першого каскаду визначає мінімальний рівень вхідного сигналу при заданому відношенні сигнал/шум. Як правило, для каскаду на біполярному транзисторі розраховується мінімальна напруга на вході при заданому відношенні сигнал/шум  =U_c /U_ш , яке визначає чутливість пристрою.

Величина мінімальної вхідної напруги у режимі узгодження каскаду із джерелом сигналу дорівнює:

[мкВ]

де, R_вх- еквівалентний опір вхідного кола пристрою, кОм

F-смуга робочих частот пристрою , кГц

F_ш- відносний коефіцієнт шуму біполярного транзистора першого каскаду (довідникова величина), для транзистора КТ3102Д F_ш = 4дБ=2,5 раз.

При заданому в ТЗ співвідношенню сигнал/шум 60дБ = 1000 та Rвх = 200 Ом маємо:

Uвх_min= 0,125*1000 = 330 мкВ < Uвх=1мВ

З тотожності видно, що транзистор першого каскаду обраний вірно.