C 2, що представляє собою частотно-залежний дільник напруги. Другий каскад може бути охоплений зворотним зв'язком через конденсатор C 3. Для придушення високочастотних перешкод, на вході підсилювача додається керамічний конденсатор C 0, ємністю 2 ... 5 мкФ.
Рисунок 3 - Структурна схема УМЗЧ
Визначимо передавальну функцію УМЗЧ. Напруга на виході УМЗЧ визначається:
(10)
де Rн - вихідний опір УМЗЧ, чисельно рівний опору, яка підключається до нього навантаження. Згідно з пунктом 2.1 Rн=4 Ом.
За першим законом Кірхгофа, для вузла «а» можна записати:
(11)
Для вузла «b»:
(12)
Падіння напруги U1 в ланцюзі R1C1 визначиться наступним чином:
(13)
Перейдемо до операторної формі запису:
(14)
Прирівнюючи вирази (11) і (12), і підставляючи результат в (14) отримаємо:
(15)
Напруга на вході каскаду попереднього посилення U0 виражається через напругу U1:
(16)
де К1 - коефіцієнт посилення вхідного каскаду УМЗЧ.
Передавальна функція УМЗЧ визначиться як відношення напруги на виході U вих, до напруги на вході Uвх:
(17)
Підставляючи вирази (10), (15), (16) в (17) та враховуючи конденсатор С2 на вході отримуємо загальний вигляд передавальної функції УМЗЧ:
(18)
де - коефіцієнт посилення УМЗЧ;
- постійна часу.
Розрахуємо k і Т.
Параметри ланцюга R1C1 вибирають так, щоб на частоті f в області мінімуму модуля повного опору гучномовця (100 ... 200 Гц) напруга зворотного зв'язку послаблювалося приблизно на 3 дБ. При цьому:
(19)
де R1 - опір резистора, рівне 2 ... 5 кОм;
К3 - коефіцієнт вихідного каскаду УМЗЧ.
Вихідний каскад повинен забезпечити на заданій низкоомной навантаженні необхідну потужність сигналу при мінімальних спотвореннях. Каскад має мале вихідний опір, що необхідно для гарного електричного демпфірування рухомої системи динамічної головки АС. Зазвичай коефіцієнт посилення вихідного каскаду становить не більше 5. Приймаємо К3=2.
Нехай R1=5000 Ом, тоді ємність конденсатора С1 буде дорівнює:
Вибираємо конденсатор С1, ємністю 318,3 нФ.
Вхідний каскад УМЗЧ визначає постійну складову вихідної напруги і стабільність підсилювача. Від схемотехнічного рішення цього каскаду залежить максимальна швидкість наростання вихідної напруги і ставлення сигнал / шум. Зазвичай вхідний каскад - диференційний. Напруга сигналу, поданого на вхід такого каскаду становить 0,2 ... 0,3 В. Коефіцієнт посилення вихідного каскаду повинен бути можливо великим, тому вхідний опір другого каскаду має бути достатньо високим (для диференціальних каскадів Rвх10 кОм). Для підсилювачів потужністю 20 ... 30 Вт, коефіцієнт посилення вхідного каскаду К1 становить 200 ... 300. Приймаємо К1=3000.
Тоді стала часу і коефіцієнт посилення УМЗЧ будуть рівні:
;
.
Отже передавальна функція УМЗЧ буде дорівнює:
(20)
2.3 Вибір мікропроцесора
В якості блоку обробки даних в системі застосову...
