1 Анализ технического задания

В соответствии с принципиальной схемой бестрансформаторного усилителя низкой частоты, предложенной в техническом задании на курсовую работу, требуется составить структурную схему, проанализировать принципиальную и структурную схему, обосновать конструктивное исполнение и выбрать наиболее удобный электрический монтаж.

Составить спецификацию элементной базы и обосновать выбранных комплектующих элементов и материалов конструкции.

Предлагаемое устройство запитывается постоянным напряжением 12 вольт, уровень входного сигнала – 250мВ, выходная мощность – 2 Вт на нагрузке сопротивлением 6,5 Ом, диапазон равномерно усиливаемых частот от 40 Гц до 20 кГц, коэффициент нелинейных искажений составляет 2,3%.Усилитель обеспечивает пропускание нижних звуковых частот, при этом, исключает завал верхних частот, чего было невозможно добиться при использовании выходного трансформатора.

2 Анализ электрической схемы и обоснование конструктивного исполнения

2.1 Описание электрической схемы

2.1.1 Анализ электрической структурной схемы

Структурная схема – схема, которая определяет основной состав изделия, и его функциональные части, их назначение и взаимосвязь.

Структурная схема КР 9С.000 010.501 Э2 бестрансформаторного УНЧ представлена восемью блоками: ограничитель, входной каскад, температурный корректор, фазоинверсный каскад (предусилитель), оконечный каскад, блок защиты от постоянного напряжения, делитель напряжения (отрицательная обратная связь), динамическая головка.

Схема бестрансформаторного УНЧ запитывается от источника постоянного тока напряжением 12 В. Усиливаемый сигнал через ограничитель по току поступает во входной каскад усилителя, далее через температурный корректор сигнал проходит фазоинверсный каскад, а затем оконечный каскад усилителя. С оконечного каскада сигнал подаётся в цепь отрицательной обратной связи и блок защиты динамической головки от постоянного напряжения, с которого уже усиленный сигнал подаётся на динамическую головку.

2.1.2 Анализ электрической принципиальной схемы

Принципиальная схема – определяет полный состав элементов изделия и связей между ними и дает детальное представление о принципе работы устройства. На основе принципиальных схем разрабатывают схемы соединений элементов, узлов и устройств. Схема электрическая принципиальная указывает все элементы необходимые для построения устройства или его узла, связи между элементами и элементы, которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

Схема электрическая принципиальная устройства представлена на чертеже КР 9С.000 010.501 Э3

Устройство запитывается от источника постоянного тока напряжением 12 В. Состоит из трёх каскадов: входного, предусилителя и оконечного. Входной каскад собран на транзисторе VT1 по схеме с общим эмиттером. Напряжение смещения на базе создается по цепи отрицательной обратной связи с выхода усилителя через делитель, образованный резисторами R2 и R3. Эта обратная связь работает и по постоянному току, стабилизируя режим транзистора, и по переменному току, значительно снижая искажения сигнала. Входной сигнал поступает на базу через разделительный конденсатор C1 и резистор R1, ограничивающий ток базы. Резистор R4 с конденсатором C3 образуют цепь автоматического смещения базы эмиттерным током. Коллекторной нагрузкой входного каскада является последовательное соединение резисторов R5, R6 и диода VD1, который служит для температурной коррекции режима.

Предусилитель собран на транзисторах VT2 и VT3 разного типа проводимости и является фазоинверсным каскадом. Транзистор VT2 включен по схеме с общим коллектором и фаза выходного сигнала, поступающего на выходной каскад, совпадает с фазой сигнала на коллекторе VT1. ТранзисторVT3 собран по схеме с общим эмиттером. Поэтому фаза сигнала, поступающего на выходной каскад, противоположна фазе сигнала на коллекторе VT1. Сигналы на их базы поступают с резисторов R5 и R6 и после усиления с резисторов R8 и R9 одинаковых сопротивлений подаются на базы транзисторов оконечного каскада. Резисторы R7 и R5 создают смещение транзистора VT2, а конденсатор C2 служит для подачи ООС с выхода на верхнее по схеме плечо усилителя.

Выходной каскад собран на одинаковых мощных транзисторах по двухтактной схеме. Сигнал снимается с шины симметрии и через разделительный конденсатор C4 подаётся на динамическую головку BA1. Этот конденсатор препятствует поступлению на головку постоянного напряжения с шины симметрии. С выхода усилителя на его вход через резистор R10 подаётся ещё один сигнал ООС, который содержит не только искажения, возникшие в схеме усилителя, но и искажения, вносимые динамической головкой. Это дополнительно улучшает качество воспроизведения.