2.8 Выбор схемы входного устройства и ориентировочный расчёт каскада предварительного усиления

Выбор схемы входного устройства определяется в основном требованиям, которые предъявляются к усилителю. Если особых требований нет, то обычно первый каскад собирают по схеме общий эмиттер, а во входном устройстве ставят переходной конденсатор, который делает режим первого каскада независимым от параметров источника сигнала. Здесь главным является правильно учитывать характеристики источника сигнала

Пример расчета:

Учитывая, что источник сигнала линейный, то нет никаких дополнительных требований.

Расчет входного сопротивления первого каскада предварительного усиления, R_вх:

R_вх= = =0.83кОм (40)

где

r_вх= 1 кОм – внутреннее сопротивление источника

R_раб= 5 кОм – рабочее сопротивление

Определение амплитудного значения тока, I_бм::

I_бм= = =12,2мкА (41)

где

U_mc= 250мВ – напряжение источника

R_ист = 1000 Ом – сопротивление источника

Определение коэффициента усиления по току, К_I:

К_I=0.8*h_21э=0.8*20=16 (42)

где

h_21э= 20 – среднее значение статического коэффициента передачи тока.

Определение необходимого коэффициента усиления по току, К_Iнеобх:

К_Iнеобх= *F_m*F_ок= *10*1=1950 (43)

где

I_бм =12,2 мкА – амплитудное значение тока

I_{бмпредок}=2380мкА –необходимый ток раскачки предоконечного каскада

F_м = 10 – местная отрицательная обратная связь.

F_ок = 1 – глубина отрицательной обратной связи оконечного каскада

Для обеспечения необходимого усиления возьмем дополнительный предварительный усилитель на интегральной микросхеме.

2.9 Выбор места положения регулятора громкости. Посторонние цепей питания

В усилителях малой мощности используются в регуляторы громкости.

Обычно регуляторы громкости с двух сторон ограничиваются разделительными конденсаторами. Во избежание перегрузки регуляторы устанавливают как можно ближе к входу.

Для снижения стоимости все каскады усилителя питаются от одного источника. Обычно тип и схему источника определяется требованиями предъявляемые к оконечному каскаду, так как он потребляет наибольшую долю энергии. Напряжение источника питания берём равным напряжению оконечного каскада.

Развязывающие RC-фильтры в цепь питания не ставим, чтобы не снизить КПД усилителя. Все остальные каскады питаются от этого же источника через RC-фильтры установленные в коллекторных цепях каскадов.

На сопротивление фильтров падает часть питающего напряжения, поэтому при последовательной схеме фильтрации напряжение питания каждого n-го каскада берут меньше напряжения питания следующего каскада.

Пример расчета:

Е_к1 0,8*Е_к* 0,8*32=25,6В (44)

где

Е_к =32 В – напряжение питания оконечного каскада

0,8 – коэффициент, учитывающий потери

Е_к2 0,8* Е_к1 0,8*25,6=20,48В (45)

Е_к3 0,8* Е_к1 0,8*20,48=16,38В

При выборе напряжения питания резисторного каскада необходимо учитывать, что для предотвращения больших потерь усилителя из-за элементов цепей питания и хорошей стабилизации режима, желательно соблюдать соотношение:

Е_к 3*U_ко 3*16,38=49,1В (46)

где

U_ко = 16,38 В - напряжение питания предоконечного каскада.