СИНТЕЗ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО УСТРОЙСТВА.

Для обеспечения заданного значения мощности в нагрузке выбираем двухтактный выходной каскад на комплементарной паре транзисторов. Коэффициент усиления по напряжению такого каскада близок к 1 поэтому необходимую амплитуду напряжения обеспечивает предоконечный каскад УМ, выполненный на ОУ в инвертирующем включении. Для снижения нелинейных искажений в нагрузке используем режим АВ для транзисторов выходного каскада и отрицательную обратную связь, охватывающую оконечный и предоконечный каскады УМ.

Рис. 6.1.2. Схема электрическая функциональная УНЧ:

1 – Источник сигнала; 2 – Усилитель; 2.1 – Входной каскад на базе неинвертирующего включения ОУ; 2.2 - Активный фильтр верхних частот первого порядка на основе дифференциирующей цепочки включенной на входе ОУ; 

2.3 - Активный фильтр верхних частот первого порядка на основе дифференциирующей цепочки включенной на входе ОУ; 2.4 - Активный фильтр нижних частот первого порядка на основе интегрирующей RC-цепочки включенной на входе; 2.5 - Предварительный каскад усилителя мощности с использованием инвертирующего включения ОУ;

2.6 - Оконечный каскад усилителя мощности на биполярных транзисторах; 3 - Нагрузка; 4 - Источник питания.

АЧХ УНЧ формируем путем последовательного включения фильтров первого порядка на основе RC цепей и согласующих операционных усилителей. Частоты среза фильтров f1, f2 и f3 рассчитываются в соответствии с техническим заданием. Коэффициенты передачи фильтров в полосе пропускания выбираем равными 1 для облегчения согласования каскадов по уровням входных и выходных напряжений и обеспечения устойчивости УНЧ.

В качестве входного каскада используем ОУ в неинвертирующем включении. Требуемое значение коэффициента усиления по напряжению зададим цепью отрицательной обратной связи. Заданное значение входного сопротивления УНЧ обеспечим соответствующим выбором сопротивления резистора подключенного к неинвертирующему входу ОУ.

Схема электрическая функциональная УНЧ, синтезированная на основе изложенных принципов, представлена на рис. 6.1.2.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Электрический расчет разрабатываемого устройства следует начинать с последнего блока схемы электрической функциональной, т.е. с расчета оконечного каскада.

Результатом расчета оконечного каскада должны быть исходные данные, необходимые для расчета предыдущего каскада, т.е. блока 2.5. функциональной схемы (предварительного усилителя) и т.д.