3. Расчет темброблока

   1. Выбор схемы термоблока

Требования к темброблоку – регулирование верхних и нижних частот в диапазоне ±12 дБ

В качестве схемы термоблока была выбрана схема “Баксандалла”, показанная на рисунке 2.1:

Индекс “T” относится к регулятору нижних частот, а “H” – верхних.

Рисунок 2.1 – Схема темброблока [2]

Данная схема состоит из двух регуляторов: нижних и верхних частот.

При этом диаграмма Боде такого регулятора будет выглядеть следующим образом (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 – Диаграмма Боде регулятора тембра

2. Расчет регулятора с пределами регулирования ±12 дБ

Переведем пределы регулирования из дБ в разы (по амплитуде):

Дальнейшие расчеты будут проводится с учетом того, что резисторы в разных регуляторах равны: .

Максимальный подъем (см. рисунок 2.2) рассчитывается по формуле:

Выполняя условие >> >> :

Приняв = 50 кОм, получим:

Примем частоты Гц и (см. рисунок 2.2).

При одинаковых сопротивлениях регуляторов нижних и верхних частот можно рассчитать емкости по следующим образом (значения сопротивлений подставляются в кОм, а результат вычислений получается в нФ):

Расчетные значения округлялись до номиналов реально существующих радиодеталей.

В симуляторе была собрана схема 2.1 с рассчитанными элементами и получена АЧХ при различных значениях переменных резисторов. На рисунке 2.3 показан диапазон изменения АЧХ в области нижних частот, а на рисунке 2.4 – верхних.

Рисунок 2.3 – Регулировка нижних частот

Рисунок 2.4 – Регулировка верхних частот

При положении регулятора нижних частот в 80% и верхних в 60% можно получить достаточно ровную АЧХ (рисунок 2.5), сигнал при этом ослабляется на 16,4 дБ или в 6,6 раз.

Рисунок 2.5 – АЧХ темброблока

Следовательно, на входе темброблока должно падать напряжение:

4. Расчет предварительного микрофонного усилителя

   1. Принципиальная схема

Рисунок 3.1 – Приниципиальная схема

Операционный усилитель обеспечивает высокий коэффициент усиления, который можно легко регулировать с помощью внешних резисторов. Это позволяет точно настраивать усиление в зависимости от требований. Еще одна причина выбора операционного усилителя заключается в том, что у него низкий уровень шума, что важно для высококачественной обработки сигналов.

Для реализации входного каскада выбираем операционный усилитель NE5532 – одноканальный сверхмалошумящий усилитель низкой частоты. Его параметры:

1. Максимальное напряжение питания = 22 В;

2. Максимальный ток, отдаваемый в нагрузке = 60 мА;

3. Максимальный потребляемый ток = 16 мА;

4. Максимальный входной ток = 10 мА;

5. Входное сопротивление = 300 кОм.

6. Выходной импеданс = 0,3 Ом.

Усилитель собран по неивертирующей схеме, поскольку входной импеданс при таком включении стремится к бесконечности.

Входной сигнал с микрофона примем как = 0,5 мВ, тогда для обеспечения 307 мВ требуется коэффициент усиления:

Также, в соответствии с заданием требуется обеспечить регулировку усиления в 20 дБ (или 10 раз), что можно реализовать с помощью установки переменного резистора (R6) в цепь обратной связи ОУ.

Коэффициент усиления такого усилителя рассчитывается по формуле:

Для обеспечения регулировки усиления в -20 дБ примем = 100 кОм, = 11 кОм, = 180 Ом, тогда:

Конденсатор используется в данной схеме для уменьшения коэффициента усиления по постоянному току до 1.

Резисторы и образуют “виртуальную землю”, необходимую для того, чтобы ОУ мог усиливать переменные токи.

V4 имитирует сигнал с микрофона, а Rc – внутреннее сопротивление микрофона.

5. Подбор громкоговорителей и микрофона

   1. Выбор микрофона

Был выбран электретный микрофон Panasonic WM-61, поскольку он обладает достаточно ровной АЧХ (рисунок 4.1).

Рисунок 3.1 – АЧХ микрофона WM-61

Микрофон имеет характеристики, показанные на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Характеристики микрофона WM-61

2. Выбор динамика

Был выбран динамик FBS5090-8OHM как подходящий по характеристикам в соответствии с заданием.

Его параметры показаны на рисунке 3.3, АЧХ на рисунке 3.4.

Рисунок 3.3 – Характеристики динамика

Рисунок 3.4 – АЧХ динамика

Заключение

Что тут писать?

Заключение должно содержать краткие выводы по результатам выполненной работы, оценку полноты решения поставленных задач, рекомендации по конкретному использованию результатов работы, ее экономическую, научную, социальную значимость.

Список использованных источников

1. Дорошков А.В. Расчет бестрансформаторного усилителя низкой частоты: Метод. указания к выполнению курсовой работы по курсу «Электротехника и электроника» для студентов спец. 210200 и специа-лизации 210206 всех форм обучения. – СПб.: СПбГУ НиПТ, 2003. – 51 с.

2. Шкритек П.Д. Справочное руководство по звуковой схемотехнике: Пер. с нем.- М.: Мир, 1991.-446 с.: ил.

Что писать?

Список должен содержать сведения об источниках, использованных при составлении работы. Сведения об источниках проводятся в соответствии с требованиями ГОСТ Р 7.0.5.

В список включают все источники, использованные при составлении работы, ссылки на которые оформляются арабскими цифрами в квадратных скобках.

Источники в списке нумеруют в порядке их упоминания в тексте работы арабскими цифрами с точкой и печатают с абзацного отступа.