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 Rк (Rк = R1) определяют параметры цепи на верхних частотах.
