Выбор и обоснование структурной схемы усилителя

Для выполнения задания возьмем следующую схему усилителя звуковых частот:

Обозначения:

ИП - источник питания;

ВК - входной каскад;

ПК - предварительный каскад;

ОК - оконечный каскад;

H - нагрузка;

ИС - источник сигнала;

ООС - отрицательная обратная связь;

МООС - местная отрицательная обратная связь;

МПОС - местная положительная обратная связь;

Усилитель звуковой частоты может быть построен на современной элементной базе - интегральных микросхемах, в частности, на операционных усилителях (ОУ). В этом случае усилитель будет содержать два каскада: входной каскад предварительного усиления и выходной каскад для усиления мощности колебаний низкой частоты.

Выходной каскад, как правило, выполняется на мощной специализированной микросхеме, которая должна обеспечить заданную выходную мощность в нагрузке.

В качестве входного усилительного каскада используем ОУ с инвертирующим входом. Входной каскад содержит активный регулятор тембра. Схемотехническая реализация регуляторов частотных характеристик базируется на свойствах усилителей с глубокой обратной связью по напряжению.

Схема входного каскада с активным регулятором тембра, построенного по инвертирующей схеме, приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема активного регулятора тембра.

Рассмотрим расчетные соотношения для регулятора тембра на нижних и верхних частотах. Регулировка тембра по низким частотам осуществляется потенциометром R2. Максимальная глубина регулировки на нижних частотах определяется по формуле:

.

Нижняя частота регулировки тембра определяется из выражения:

.

Амплитудно-частотная характеристика усилителя в среднем положении обоих потенциометров регулятора является равномерной.

Регулировка тембра по высоким частотам осуществляется потенциометром R4. Максимальный подъем (спад) амплитудно-частотной характеристики определяется по формуле:

.

Верхняя частота регулировки тембра равна:

.

Эти формулы справедливы при выполнении следующего условия:

.

Исходными данными для расчета схемы регулятора тембра являются:

· Максимальные значения диапазона регулирования амплитудно-частотной характеристики на нижних и верхних частотах и .

· Сопротивление потенциометра R2.

· Номиналы нижней и верхней рабочих частот.

· По выбранному значению R_к (R_к = R1) определяют параметры цепи на верхних частотах.