Расчёт усилителя мощности звуковой частоты (стр. 3 из 3)
– n-p-n тип ZTX 869 c UКэmax = 40B; Ikmax = 7A;
– p-n-p тип ZTX 968 c UКэmax = 20B; Ikmax = 10A.
Общий коэффициент передачи тока базы в схеме ОЭ для схемы Дарлингтона определится как произведение каждого из двух:
h21Эдар = 500*500 =250000 >> h21Э = 2328
Падение напряжения на прямосмещённом диоде этого типа 0,65В на 3 диодах, следовательно, будет 1,95 В и подбором сопротивлений R14=R13 в режиме покоя необходимо добиться этого. Итак, принимаем R14=R13=30кОм рис.6
Рис.6 Подбор сопротивлений смещения R13=R14=30 кОм в режиме покоя.
Далее для ограничения верхней частоты усиления вводим элементы в цепь нагрузки (R12) – это конденсатор С3 и резистор R17.
Принимаем R17=0,25Ом, чтобы слабо влияло на амплитуду выходного напряжения, тогда емкость определим по формуле:
С3 = (R12+R17)/(2fR12 R17) = (4+0.25) / (6.28*14000*4*0.25) =48.3 мкФ (23)
Принимаем ближайшее стандартное значение С3 = 47мкФ – 16В.
Проанализируем полученную схему в программе Multisim.
Рис.7 Виртуальные осциллограммы входного (синяя) и выходного (чёрная) сигналов УМЗЧ, а также его ЛАЧХ.
Из выходной осциллограммы видно, что форма её повторяет входную синусойду и максимальное напряжение приближено к требуемым 9В. По ЛАЧХ видно, что на верхней частоте 14кГц, как требуется, коэффициент усиления уменьшается на 3дБ. Далее для узла выходного (OUT) 26 по виртуальной модели выполним анализ Фурье, из которого определим коэффициент гармоник выходного напряжения в полосе пропускания 1кГц.
Рис.8 Результаты анализа Фурье для 5 гармоник на частоте 1кГц.
Анализ Фурье показал, что коэффициент гармоник 0,95% , что удовлетворяет поставленным в проекте условиям.
Ниже приведена схема спроектированного усилителя.
Рис.9 Схема электрическая принципиальная спроектированного УМЗЧ.
Список использованных источников
1. В.В. Богданов. Расчет усилительных схем на дискретных элементах: Методические указания. - Пенза, 1991. -18 с.
2. Н.И. Чистяков. Справочник радиолюбителя - конструктора. - Москва, 1983. - 560 с.
3. Горюнов Н.Н., Клейман А.Ю., Комков Н.Н. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам. - Москва, 1976. -744 с.