Методика розрахунку пiдсилювача низької частоти. Технічне завдання на розрахунок.

Провести розрахунок однотактного підсилювача низької частоти на біполярному транзисторі, який задовольняє наступним вимогам:

1. Номінальна вихідна потужність Р_н= Вт.

2. Опір навантаження R_н= Ом.

3. Ємність навантаження С_н= мкФ.

4. Коефіцієнт нелінійних спотворень К_г≤ %.

5. Смуга робочих частот: f_н÷f_в=...÷... Гц.

6. Коефіцієнт частотних спотворень(для всіх завдань М_н=М_в=1,41).

7. Діапазон зміни температури Т_мiн÷Т_макс=...÷...°С.

8. ЕРС джерела вхідного сигналу Е_с= мВ.

9. Внутрішній опір джерела вхідного сигналу R_c= Ом.

10. ЕРС джерела живлення Е_к= В.

Живлення підсилювача здійснюється від випрямлювача.

Підсилювач повинен мати можливо більш просту i надійну схему.

1. Вибір схеми включення транзистора.

При виборі схеми каскаду вирішальними є слідуючи вимоги:

- можливо більш проста i надійна схема;

- низький коефіцієнт гармонік;

- забезпечення живлення від випрямлювача, відсутність вимог по ККД;

- нормальна робота підсилювача в широкому діапазоні температур.

В підсилювачах звукової частоти найчастіше використовуються резистивнi каскади. До їх переваг відносяться:

- простота конструкції;

- невеликі розміри та маса;

- невелика собівартість;

- не відчувають дії змінного магнітного поля;

- добре підсилюють в широких діапазонах частот.

З тим, щоб зменшити число каскадів попереднього підсилення, коефіцієнт підсилення кожного з них повинен бути можливо більшим. З 3-х схем включення найбільш розповсюдженою є схема з загальним емітером, так як її застосування дозволяє отримати найбільшу потужність в навантаженні в порівнянні з іншими схемами включення (для однакової потужності вхідного сигналу). В однотактних схемах при потужності в навантаженні менше 1 Вт застосовується схема емiтерної термостабiлiзацiї. Схема колекторної температурної стабiлiзацiї статичного режиму ефективна для зміни температури навколишнього середовища не більш ніж на 20-30 °С.

Для покращення частотної характеристики всього підсилювача, схема першого каскаду повинна вибиратися в залежності від величини вихідного опору джерела сигналу Rc, враховуючи слідуючи рекомендації: для R_c<10 кОм - схема з ЗЕ, для R_c>10 кОм – схема з ЗК.

2. Вибір схеми вхідного кола підсилювача.

Найбільш поширені на практиці два види вхідного кола: резистивно-ємнiсне та трансформаторне. Резистивно - ємнісне вхідне коло має невеликі розміри, вартість, не вносить додаткових спотворень за рахунок наводок (особливо при живленні підсилювача від мережі змінного струму). Разом з тим воно не забезпечує узгодження вхідного опору підсилювача з опором джерела сигналу i використовується в тих випадках, коли джерело сигналу має достатній запас по потужності. Крім того резистивне ємнісне коло є несиметричним (один з виводів джерела сигналу з’єднаний з корпусом). Трансформаторне вхідне коло дозволяє отримати симетричний вхід та зробити узгодження з джерелом сигналу з тим, щоб отримати більше відношення сигнал/шум. Але ж трансформаторне коло має великі розміри, масу та вартість, вносить додаткові частотні спотворення на верхніх частотах i не може бути реалізоване в інтегральному виконанні, а при живленні від мережі змінного струму можуть відчуватися наведення від змінного магнітного поля.