В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

В тех случаях, когда надо узнать отношение мощностей, напряжений или токов по известным отрицательным значениям децибел, вычисления производят без учета отрицательного знака методом, описанным выше, а за результат берут величину, обратную прочитанной на шкалах N (выраженное, например, в децибелах отношение напряжений К U= —35 дБ оказывается равным в отвлеченных числах:

N= U 2/ U 1 = 1/56 = 0,0178 = 178∙10 -5.

Если заданное в отвлеченных числах отношение мощностей, напряжений или токов превышает 10 5, то в ней отделяют запятой справа такое количество знаков (разрядов), чтобы стало возможно вычислить уровень нового отношения в децибелах по данной номограмме, а затем к полученному результату добавляют по 10 децибел на каждый знак (разряд), ранее отделенный запятой, при вычислении отношений мощностей и по 20 дБ — при вычислении отношений напряжений или токов. Так, если нужно определить в децибелах отношения напряжений N= U 2/ U 1 = 56000, вычисления производят для отношения N'= 5600, а к прочитанному по соответствующей шкале результату 75 дБ добавляют 20 дБ, получая в итоге 95 дБ.

6.4.1. Мощный УЗЧ

Он состоит из трех каскадов (рис. 6.4). На транзисторе VT1 собран предварительный усилитель, на входе которого имеется сигнал 0,5 В. С коллектора этого транзистора сигнал подается на базу транзистора VT2, который обеспечивает дополнительное усиление и стабилизацию рабочей точки выходных каскадов VT4—VT7 по постоянному току посредством эквивалента стабилитрона на транзисторе VT3. С помощью потенциометра R10 добиваются уменьшения порога открывания транзисторов выходного каскада.

Рис. 6.4. Схема мощного УЗЧ

Усилитель имеет полосу частот от 20 Гц до 20 кГц при неравномерности АЧХ не более 0,2 дБ. Усилитель может работать на различную выходную мощность, при этом он имеет параметры, приведенные в таблице 6.3.

6.4.2. Простой усилитель мощности

Он имеет очень простую структуру (рис. 6.5). На входе стоит дифференциальный каскад на транзисторах VT1 и VT2, которые питаются от генератора тока VT3. Каскад на транзисторах VT4 и VT6 выполняет функции согласователей уровней. Транзистор VT5 совместно с резистором R6 образует эквивалент стабилитрона с регулируемым опорным напряжением для устранения порога открывания транзисторов выходного каскада VT7—VT10. Усиление устройства определяется резисторами R10 и R11. Усилитель имеет равномерную полосу частот от 40 Гц до 20 кГц при максимальной выходной мощности 20 Вт.

Рис. 6.5. Схема простого усилителя мощности

6.4.3. УЗЧ с отрицательной обратной связью

Усилитель (рис. 6.6) имеет входное сопротивление 5 МОм при полосе пропускания от 2 Гц до 100 кГц. Коэффициент усиления не менее 10 3. Максимальная амплитуда неискаженного выходного сигнала 5 В. Усилитель устойчиво работает в диапазоне температур от —20 до +60 °C. Стабильность параметров усилителя достигнута полной ООС до постоянному току. Полоса пропускания может быть уменьшена изменением параметров цепочки R6, С2. Транзисторы VT1 и VT2 могут быть заменены на интегральную микросхему К504НТ4, в которой транзисторы незначительно отличаются между собой по параметрам. Это позволит значительно улучшить параметры усилителя. Кроме того, транзисторы VT3—VT5 можно заменить микросхемой К198НТ4. При замене транзисторов микросхемой необходимо уменьшить напряжение питания.

Рис. 6.6. Схема усилителя мощности с ООС

6.4.4. Двухсторонний телефон

Такой телефон можно использовать для местной связи в летнем оздоровительном лагере, школе и т. д. Принципиальная схема телефона приведена на рисунке 6.7, а .

Рис. 6.7. а) Двухсторонний телефон

Оба телефонных аппарата соединены между собой двухпроводной линией связи (на схеме обозначена штриховыми линиями), длина которой может достигать 40…50 м, через разъемы X1, Х2 и X1', Х2'. Разъем X1 — первого аппарата должен соединяться с разъемом Х2' второго, а разъем Х2 — с разъемом X1'. Телефонные аппараты идентичны, поэтому рассмотрим работу лишь одного из них, например первого. Он включает в себя двухкаскадный УЗЧ на кремниевых транзисторах структуры n-р-n . Оба транзистора включены по схеме с ОЭ. Усилитель питается от батареи GB1 с э.д.с. 4, 5 В (батарея 3336Л или составленная из трех элементов — 332 или 343). Разомкнутое положение контактов выключателя питания SA соответствует дежурному режиму работы аппарата. Нагрузкой усилителя первого аппарата служит телефон BF1' второго аппарата, который преобразует в звук низкочастотный сигнал, усиленный УЗЧ первого аппарата. Рассмотрим прохождение сигнала по схеме. При включении питания выключателем SA1 положительное напряжение источника питания GB1 подается на коллектор транзистора VT2 через линейный провод, соединяющий разъемы Х1', Х2', телефон BF1', открытый (включенный в прямом направлении) диод VD1' и далее — через второй линейный провод, соединяющий разъемы X1, Х2. Диод VDI' остается открытым все время, пока контакты выключателя SA1 замкнуты. Конденсатор С3', шунтирующий диод VD1, обеспечивает прохождение сигнала без затухания. Без конденсатора С3' сигнал будет очень сильно искажен.