2. Разработка принципиальной схемы усилителя звуковой частоты с однотактным трансформаторным оконечным каскадом.

2.1. Описание структурной схемы усилителя.

Структурная схема данного усилителя приведена на рис. 2.1 и составлена с учётом предварительного расчёта усилителя.

Рис.2.1. Структурная схема УЗЧ с однотактным трансформаторным выходным каскадом.

Структурная схема усилителя звуковой частоты с однотактным трансформаторным выходным каскадом содержит: входной, предварительный и оконечный каскады усиления; источник питания Е_К; источник входного сигнала.

Источник питания Е_К служит для питания схем всех каскадов заданным напряжением c малыми пульсациями. В качестве источника сигнала используется электродинамический микрофон с внутренним сопротивлением 0,1 к0м, сигнал от которого поступает на входной каскад через разделительный конденсатор С1. Здесь применена схема эмиттерного повторителя на составных транзисторах, в которой эмиттерный вывод одного транзистора подключается к базе другого, а коллекторные выводы объединяются вместе и подключаются к одному источнику питания.В такой схеме ток, усиленный транзистором VТ1, является входным током транзистора VТ2, поэтому коэффициент усиления по току относительно большой:

К_{I 0}  ( 1 +  ₁) ( 1 +  ₂ ),

где ₁ и ₂ – коэффициенты передачи базового тока транзисторов VТ1 и VТ2. Также благодаря применению такой схемы включения транзисторов повышается входное сопротивление каскада, что очень важно для бестрансформаторного согласования с источником сигнала с большим внутренним сопротивлением. Недостатком эмиттерного повторителя на составных транзисторах является сильная зависимость режима покоя от температуры. Схема эмиттерного повторителя позволя­ет усиливать сигнал по току, причем коэффициент усиления по току достига­ет десятков и сотен (поэтому ток базы в схеме с ОК можно пропускать зна­чительно меньше, чем в схеме с ОЭ), что позволяет поставить в цепь резистивного делителя высокоомные резисторы (Rl, R2 и R3), увеличивающие входное сопротивление.

Через разделительный конденсатор С2 сигнал, усиленный первым кас­кадом, поступает на вход предварительного каскада собранного по схеме с ОЭ на транзисторе VT2. Включение транзистора по схеме с ОЭ позволяет усиливать сигнал не только по току, но и по напряжению, соответственно и по мощности. Резистивный делитель собран на резисторах R4 и R5. Цепочка R7С4 необходима для стабилизации режима работы каскада по постоянному току. Включение в эмиттерную цепь транзистора резистора R7 создает ООС по постоянному току, которая стабилизирует ток в указанной цепи, а, следовательно, и положение рабочей точки при различных возмущающих воздейст­виях.

Конденсатор С4 шунтирует резистор R7 по переменному току, тем са­мым, исключая ООС по переменному току, уменьшающую коэффициент уси­ления транзистора. Резистор R8 и конденсатор С5 образуют развязывающий фильтр. Резистор R9 необходим для выделения переменного сигнала на кол­лекторе транзистора относительно общей точки, который подается через раз­делительный конденсатор С3 в цепь оконечного однотактного каскада.

В оконечном каскаде режим работы по постоянному току задается с помощью резисторов R10, R11. Трансформатор применяется с целью согласования сопротивления нагрузки с выходным сопротивлением каскада. Это согласование необходимо для обеспечения передачи максимальной мощности в цепь нагрузки.