3. Розробка структурної схеми

Структурна схема – це конструкторський документ, що призначений для пояснення принципу роботи виробу у загальному виді. На цій схемі виріб поділений на частини, що виконують певну дію. Також забражуються зв’язки проходження сигналів між частинами. Для спрощення пояснення принципу роботи виробу кола живлення на структурній схемі не показуються, крім випадків, еоли з цього джерела формуються керуючі сигнали. Частини виробу показують у вигляді прямокутників довільного розміру. Допускається на таких схемах використовувати УГП елементів, що формують відповідні сигнали або си-гнали керування, при чому їх позиційне позначення повинне співпадати з позначенням на схемі електрично-принциповій.

Розглянемо принцип роботи потужнього ПНЧ по структурній схемі, що забражена на мал.3.1.

Мал.3.1. Структурна схема потужнього ПНЧ.

Д – дільник напруги; ЗЗ – зворотній зв’язок;

ФНЧ – фільтр низької частотити; ФВЧ – фільтр високої частоти.

Підсилювач ПНЧ зібраний по мостовій схемі. Дільники Д – задають режим роботи підсилювача ОП1, ОП2 відносно рівня, якого вхідний сигнал буде ділитися на негативний та позитивний. Сигнал приходить на прямий вхід підсилювача ОП1, який забезпечує його підсилення за потужністю. Позитивна частина сигналу надходить на електродинамічну головку ВА1, що утворює рух коливальної системи головки ВА1 назовні, а негативна частина через R11 (негативний зворотній зв’язок) поступає на інвертуючий вхід підсилювача ОП2. ОП2 забезпечує підсилення сигнал за потужністю, що утворює рух коливальної системи головки ВА1 в протилежному напрямку. Такий рух збільшує потужність при постійній напругі живлення. Зворотні зв’язки (ЗЗ), яки охоплюють вихід і вхид ОП1 та ОП2 відповідно, забезпечує рівномірність АЧХ у всьому динамічному діапазоні частот. ФНЧ – створює корекцію АЧХ в зоні низьких частот (НЧ), ФВЧ – в зоні високих частот (ВЧ).

4. Розробка функціональної схеми

Функціональна схема- це конструкторський документ, що призначений для пояснення процесів, повязаних з процесом перетворення сигналу від початку його до виходу.

Елементи схеми поєднуються між собою за функціональною страмованістю, завдяки яким можна більше чіткіше показати принцип роботи виробу. Схема виконується з використаннням умовних графічних позначень(УГП). Допускається використання УГП елементів зі збереженням позиційного номера на принциповій схемі. Кола живлення для спрощення схеми допускається не показувати.

Розглянемо принцип роботи потужнього ПНЧ за функціональною схемою, що забражена на мал.4.1.

Мал.4.1. Функцональна схема потужнього ПНЧ

А1 – операційний підсилювач П1; А2 А5,– фільтр низької частоти;

А3 – фльтри високої частоти; А4 – операційний підсилювач П2.

Схема підсилювача складається з наступних функціональних вузлів: А1, А4 – операційні підсилювачі, А2, А5 фільтри низької частоти, А3 – фільтр високої частоти.

Підсилювач зібраний по мостовій схемі. Дільник R2, R3 – задає робочу точку підсилювачів А1, А4. Вхідний сигнал надходить на прямий вхід підсилювача А1. Підсилення А1 визначається подільником зворотного зв’язку який створено резистором R5 і ФНЧ А2. Вихідний сигнал А1 через R11 поступає на інвертуючий вхід підсилювача А4. Підсилення А4 дорівнює відношенню опорів резисторів R11 і R7 і є від’ємним за знаком. Оскільки R11=R7, то підсилення дорівнює –1. ФНЧ А5 практично не впливає на роботу А4.

Таким чином вихідні сигнали підсилювачів А1, А4 надходять на навантаження ВА1 рівними за амплітудою на оберненими за фазою. Що дозволяє отримувати чотирикратне підвищення вихідної потужності відносно одинарного підсилювача за умовою рівності напруги живлення і опора навантаження.