2. Расчет по переменному току

Здесь вначале делаем расчет для средних частот. Затем расчет для низких частот. И заканчиваем этот раздел расчетом для верхних частот.

3.2.1 Расчет для средних частот

Для ОУ произведем расчет резисторов, обеспечивающий те значения коэффициентов усиления, которые были получены в эскизном проектировании.

Значение сопротивления резисторов R₉ и R₁₁ определим из условия пренебрежения входными токами ОУ:

Сопротивление резистора R₁₀ определяем из условия задания требуемого коэффициента усиления (K_1.2):.

Сопротивления резисторов R₁₆ и R₁₇ определим по тому же критерию, что и сопротивления резисторов R₉ и R₁₁:.

Сопротивления резисторов R₁₄ и R₁₅ определим из условия задания требуемого коэффициента усиления (К₃):.

Сопротивления резисторов R₁₂ и R₁₃ определим из двух условий:

А) Обеспечение требуемого коэффициента ослабления синфазной помехи (К_{осл.синф.пом}), значение которого получено в эскизном расчете. Из этого условия

Б) Отсутствие перегрузки ОУ DA₁ и DA₂ по выходу. Из этого условия

Из справочных данных: . Но так как для ОУ ток и напряжение

допустимы, то и условие перегрузки ОУ по выходу запишется в следующем виде:

Таким образом, условие выполняется.

Далее рассмотрим прохождение синфазного сигнала через усилитель DA3. В эскизном проектировании анализировались нелинейные искажения (из-за наличия синфазной помехи) только по третьей гармонике выходного сигнала. Сейчас рассмотрим проблемы выбора резисторов R14…R17 для обеспечения необходимого подавления синфазного сигнала в DA3.

Учитывая, что для ОУ в дифференциальном включении,

,

где δR – относительная погрешность сопротивлений резисторов, а так же, что К_синф=К_{синф DA3}(из раздела 1.1.1), можно сформулировать требование к погрешности сопротивлений резисторов R14…R17:

Сопротивления резисторов подключенных к выходным клеммам ОУ не должны быть менее допустимого значения сопротивления нагрузки. Т.е. должны выполняться

условия:

Заканчивая расчет для средних частот необходимо определить КПД проектируемого устройства. Для этого нужно вычислить мощность потерь:

Результирующий КПД проектируемого устройства:

На этом расчет средних частот закончен.

3.2.2 Расчет для низких частот

Частотные свойства проектируемого устройства в области низких частот определяются разделительным конденсатором С₃. Его емкость найдем следующим образом:

где М_{н зад} следует выразить в абсолютных единицах:

На этом расчет для низких частот закончен.

3.2.3 Расчет для верхних частот

Т. к. верхняя частота заданного диапазона частот сравнительно невелика (не более 300Гц), то частотные свойства проектируемого устройств в области верхних частот определяется, в основном, конденсаторами С₁ и С₂. Емкость этих конденсаторов следует выбрать в соответствии с формулой:

Кроме того, в области верхних частот следует проверить влияние паразитных емкостей кабелей С_каб. Для них

Так как f_в.каб ³ 2f_в. , то влиянием емкостей кабелей можно пренебречь.

На этом расчет для верхних частот закончен.