2.4 Расчет резисторов и конденсаторов в цепи усиления

Приведем схему цепи усиления с указанием элементов (рис.4.):

Рисунок 4 - Схема цепи усиления.

2.4.1 Расчет резисторов

Необходимо, чтобы сопротивление входного усилителя было большим, поэтому первый усилитель делаем неинвертирующим. Второй и третий усилители будут инвертирующими.

Рассчитаем сначала параметры инвертирующих усилителей по формуле:

(31)

Примем R2=R3=10 кОм, тогда из формулы (31) получим:

(32)

Примем Rос2=Rос3=820 кОм. Тогда

Рассчитаем R_к2 и R_к3:

R_к2 = R_к3 = R_ос2 = R_ос3 = 820кОм.

Произведем расчет первого усилителя (не инвертирующего). Примем, что через резисторы протекает ток тогда можно составить систему уравнений для нахождения и :

(33)

Получим:

Примем ,

Определим номинал резистора :

(34)

Примем

Скорректируем коэффициент усиления неинвертирующего усилителя:

(35)

Теперь рассчитаем фактический общий коэффициент усиления:

(36)

Фактический коэффициент усиления больше требуемого К_{у_дв}= , значит резисторы с рассчитанными номиналами можно использовать в цепи усиления.

2.4.2 Расчет конденсаторов

Рассчитаем электроемкости разделительных конденсаторов С3, С4 и С5, используемых для избавления от остаточного напряжения на выходе усилителей в цепи усиления. Чтобы избежать больших падений напряжений на конденсаторах будем выбирать их из условия:

или (37)

где R – полное активное сопротивление последовательного участка цепи в который входит конденсатор,

- круговая частота, соответствующая рабочей частоте 400 Гц.

Окончательно формула для вычисления электроемкости разделительных конденсаторов:

(37’)

Определим параметры разделительных конденсаторов:

(38)

(39)

(40)

(41)

Для простоты примем С3 = С4 = С5 = 10мкФ.

2.5 Расчет подавителя помех

Подавитель помех предназначен для подавления квадратурной помехи, имеющей место в U_{вых_ост} элементов, работающих на переменном токе. Подавитель помех состоит из последовательно включенных демодулятора, RC-звена и модулятора (рис 6.):

Рисунок 6 – Подавитель помех.

Для нахождения сопротивления Rп необходимо знать  - постоянную времени разряда конденсатора С2, которая выбирается из условия (42):

(42)

где T – период следования сигнала, определяемый по формуле (43):

(43)

Примем =2Т=5мс и С2=220 нФ, тогда можно найти R_П по формуле (44):

(44)

Рассчитаем конденсатор С1 по формуле (45):

(45)

Примем С1=3,9мкФ, R_П =12 кОм.