6. Выбор типа и числа каскадов, охваченных автома­тической регулировкой усиления

Система автоматической регулировки усиления (АРУ) служит для

Таблица 1.9

Тип фильтра
Однозвенный КФ		10кГц-50МГц	104-106	1,6-3,5
Двухзвенный КФ		10кГц-50МГц	104-106	1,3-2,5
ЭМФ		10кГц-500кГц	102-103	1,6-3,5
4- контурный фильтр	Один каскад	10кГц-500кГц	150-200	3,7
	Два каскада	10кГц-500кГц	150-200	1,7
5- контурный фильтр	Один каскад	10кГц-500кГц	125-175	2,7
	Два каскада	10кГц-500кГц	125-175	1,5
6- контурный фильтр	Один каскад	10кГц-500кГц	100-150	2,2
	Два каскада	10кГц-500кГц	100-150	1,3

поддержания на заданном уровне амплитуды выходного сигнала высокочастотного тракта приемника при изменении уровня входного сигнала. По техническому заданию при изменении амплитуды сигнала на входе ВЧ тракта в m раз амплитуда выходного напряжения должна изменяться не более чем в p раз. Для обеспечения этого условия коэффициент усиления радиотракта должен изменяться в q раз:

, (1.22)

где ,- максимальный и минимальный коэффициенты усиления регулируемых каскадов.

Учитывая, что, (1.23)

Где - изменение коэффициента усиления одного регулируемого каскада ВЧ тракта;

N - число каскадов.

Можно определить число каскадов, охваченных цепью АРУ. Для этого в формулу (1.22) нужно подставить выражение (1.23) и определить число каскадов:

. (1.24)

изменение коэффициента усиления одного каскада зависит от типа используемой АРУ и типа усилительных элементов. При использовании в приемнике режимной АРУ:

для биполярных транзисторов ;

для полевых транзисторов .

При использовании в приемнике нережимной АРУ зависит от типа регулируемого элемента. При использовании сложных балансных регуляторов уровня на полевых транзисторах[3], а для простых регулируемых делителей напряжение на диодах.

При использовании в приемнике, собранном на биполярных транзисторах, режимной АРУ рекомендуется производить регулировку усиления только в предварительных каскадах УПЧ. Причем регулируемые каскады должны быть апериодическими или широкополосными, что позволит:

избежать нелинейных искажений сигнала, вызванных перемещением рабочей точки регулируемых усилительных каскадов в нелинейную область;

исключить влияние АРУ на АЧХ высокочастотного тракта приемника.

7. Расчет структурной схемы усилителя звуковой частоты

Расчет структурной схемы усилителя звуковой частоты начинают с определения максимальной выходной мощности:

, (1.25)

где - мощность в нагрузке;

- амплитуда выходного напряжения;

- сопротивление нагрузки.

Колебательная мощность , которую должен отдать усилитель звуковой частоты с трансформаторной нагрузкой, вычисляем по формуле

, (1.26)

где - КПД выходного трансформатора.

Для однотактных схем ; для двухтактных.

Схему выходного каскада выбираем, исходя из следующего [4]:

при заданной выходной мощности используют однотактную схему в классе А на маломощных транзисторах типа МП40, МП41, ГТ108, ГТ109;

при используют в основном двухтактную схему в классе АВ на упомянутых транзисторах;

при применяют двухтактную схему в классах В и АВ на мощных транзисторах типа П201, П202, П207, П208, ГТ402, ГТ404.

Мощность, отдаваемую источником сигнала во входную цепь усилителя звуковой частоты, определяем из соотношения

, (1.27)

где - напряжение сигнала на выходе детектора (табл. 1.7);

- выходное сопротивление диодного детекторного каскада (табл.1.7).

Общий коэффициент усиления по мощности всего тракта усилителя звуковой частоты вычисляем по формуле:

. (1.28)

Считая, что в среднем каскад предварительного усиления имеет дБ, то можно обойтись одним каскадом усилителя, если

дБ. (1.29)

зная общий коэффициент усиления усилителя звуковой частоты, определяем коэффициент усиления предварительных каскадов:

, (1.30)

где - коэффициент усиления одного каскада (18-20дБ).

Тогда число каскадов предварительного усиления

, (1.31)

В формуле (1.31) предусмотрен запас по усилению в 5дБ. При проектировании усилителя звуковой частоты можно использовать ти­повые микросхемы, если их параметры удовлетворяют данным пред­варительного расчёта.

Наибольшее распространение получили микросхемы усилителей звуковой частоты, которые входят в серии K119,K123,KI40,KI74,K237,K284,KP568. Практически все микросхемы различаются по од­ному или нескольким основным параметрам. Наименьшая нижняя граница частотного диапазона 30 Гц у микросхем серииK237, наибольшая верхняя граница 100 кГц характерна для усилителей на микросхемах серии К119,K174.

Микросхемы KРУН231A, КР1УН2ЛВ выделяются по усилительным свойствам. Коэффициент усиления составляет соответственно 300... 500 и 30...500. Усилители на микросхеме К237УН2 работают при коэф­фициенте нелинейных искажений не более 0,3%. Для остальных микро­схем он составляет 0,7 - 5%.

Из перечисленных микросхем усилителей звуковой частоты боль­шую мощность обеспечивают микросхемы серии KI74.

Широкими возможностями обладают интегральные операционные усилители К140УД6, КР140УД1, К284УД1А.