2. Второй каскад

Рассчитываемый каскад собран по схеме с общим эмиттером, однако в нем часть эмиттерного сопротивления шунтируюется конденсатором с целью повышения коэффициента усиления по переменному току.

Рисунок хх – Усилитель напряжения

Ток покоя примем равным 1 мА.

Примем, чтоб на Rk падала половина напряжения.

Отсюда Rk = 12/(1*10^-3) = 12000 Ом.

Далее была рассчитана амплитуда переменного коллекторного тока:

Далее был рассчитан эмиттерный резистор, установленный с целью обеспечения термостабилизации каскада. Обычно принимают факт, что для обеспечения достаточной термостабилизации на Rэ должно падать около 1В.

= Ом.

Для обеспечения большего коэффициента усиления методом подбора была определена шунтируемая часть резистора Ом.

На основании этих данных выбираем транзистор BC547, как в предоконечном каскаде.

На семействе выходных характеристик этого транзистора строим статическую нагрузоч­ную прямую. Результат показан на рисунке ХХ.

Рисунок хх – Усилитель напряжения

Нагрузочная прямая по постоянному току в данном случае строится через две точки с координатами (E:0) и ( ).

Проходная характеристика транзистора и выбранная рабочая точка изображена на рисунке хх.

Рисунок хх – Проходная характеристика

Входная характеристика транзистора и выбранная рабочая точка изображена на рисунке хх.

Найдем входное сопротивление транзистора, крутизну и коэффициент усиления по току в рабочей точке:

После был рассчитан делитель в цепи базы.

Ток через делитель берется как 10 токов базы, тогда:

Резисторы должны относится как:

Отсюда:

;

Рассчитаем входное сопротивление по переменному току с учетом обратной связи:

Тогда сопротивление всего каскада:

Выходное сопротивление каскада рассчитывается по формуле:

Рассчитаем разделительные емкость выходной цепи:

Коэффициент усиления по переменному току рассчитывается по формуле:

Итого суммарный коэффициент усиления по переменному току двух каскадов.

Следовательно, на вход усилителей напряжения должно поступать напряжение:

Или ток:

3. Расчет темброблока

   1. Выбор схемы термоблока

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

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: