Расчет усилителя звуковой частоты

Длительность технологического цикла
Расчет длительности производственного цикла с построением графика и оформлением решения в Word.

2.5 Выбор транзисторов предоконечного каскада

Транзистор предоконечного каскада выбираем по его выходному току, который является одновременно и входным током транзистора VT1(VT2) оконечного каскада.

Iпред.вых m = I1(2)вх m

Iпред.вых m = 2.4 мА

Учитывая параметры Iк max ≥ Iпред.вых m выбираем транзисторы предоконечного каскада

n-p-n проводимости ― КТ815Б

p-n-p проводимости ― КТ814Б

Так как коэффициент передачи тока транзистора предоконечного каскада h21э = 40 , то его входной ток будет

Iпред.вх m = Iпред.вых m/ h21э

Iпред.вх m = 2.4/40 = 0.06 мА

2.6 Выходной ток операционного усилителя К154УД1

Определим выходной ток операционного усилителя К154УД1

IОУ вых = U2m/R2н,где

U2m max = 11 В ― наибольшая амплитуда выходного напряжения

R2н min = 2 кОм ― наименьшее сопротивление нагрузки

IОУ вых = 11/2000 = 0.0055 А

Должно выполняться условие:

IОУ вых > Iвх m, где

Iвх m ― входной ток выходного каскада,

Iвх m = Iпред.вх m = 0.06 мА

Так как выходной ток операционного усилителя IОУ вых = 5.5 мА может обеспечить входной ток оконечного каскада I1(2)вх m=2.4 мА, упрощаем схему выходного каскада, убирая предоконечный каскад.

3. ВНЕШНЯЯ КОРРЕКЦИЯ НАПРЯЖЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ

Передаточная характеристика идеального операционного усилителя должна проходить через нулевую точку, как показано на рисунке 3.1

Uвых,

Uвых max

Uсм UДФ, В

Uвых min

Рис. 3.1 Выходное напряжение операционного усилителя как функция разности входных напряжений. Пунктиром показана характеристика, снятая без компенсации напряжения смещения нуля.

Однако, как показано на рисунке 3.1 штриховой линией, для реальных операционных усилителей эта характеристика несколько сдвинута. Таким образом, для того чтобы сделать выходное напряжение равным нулю, необходимо подать на вход операционного усилителя некоторую разность напряжений. Эта разность напряжений называется напряжением смещения нуля Uсм. Оно составляет обычно несколько милливольт и во многих случаях может не приниматься во внимание. Когда этой величиной пренебречь нельзя она может быть сведена к нулю. Поэтому во многих интегральных операционных усилителях предусмотрены специальные клеммы. После устранения напряжения смещения нуля остаются только его возможные изменения в зависимости от времени, температуры и напряжения питания.

Выше была описана внутренняя компенсация напряжения смещения нуля на операционном усилителе.

В данном задании необходимо предусмотреть внешнюю коррекцию нуля.

Так как используется только один вход усилителя (инвертирующий), то к другому входу приложим постоянное напряжение 15 В и тем самым скомпенсируем напряжение смещения нуля.

К выводу 3 микросхемы К154УД1 подключим потенциометр RP1 = 100 кОм и для удобства установки малых напряжений дополнительно поставим делитель напряжения, состоящий из R2 = 300 кОм, R3 = 1.8 кОм, R4 = 150 Ом.

R2 R3

RP1

R4

Рис. 3.2 Схема коррекции напряжения смещения

4. ЗАЩИТА ВЫХОДНОГО КАСКАДА

Для защиты по току выходного каскада в режиме короткого замыкания воспользуемся схемой, приведенной на рисунке 4.1.

Еп

VT 1

VT 3

Rогр.

Рис. 4.1 Схема защиты выходного каскада. VT 1― транзистор

выходного каскада, VT 3 ― защитный транзистор,

Rогр― сопротивление ограничения, Rн― сопротивление

нагрузки

В схеме защиты выходного каскада используем транзисторы

VT 3 ― n-p-n проводимость ― КТ315А

VT 4 ― p-n-p проводимость ― КТ361А