Розробка моделі та дослідження підсилювача

3.2 Розробка моделі та дослідження підсилювача

В ході моделювання використовувався стандартний ОП. Для дослідження схеми до неї приєднано осцилограф, аналізатор спектру.

Схема підсилювача зображена на рисунку 3.1.

Рисунок 3.1 – Схема підсилювача

В першу чергу необхідно дослідити форму АЧХ такого підсилювача. На рисунку 3.2 зображені АЧХ та ФЧХ даного підсилювача для смуги ДХ.

Рисунок 3.2 – АЧХ та ФЧХ підсилювача для частотного ДХ

На рисунку 3.3 зображені АЧХ та ФЧХ даного підсилювача для смуги КХ.

Рисунок 3.3 – АЧХ та ФЧХ підсилювача для частотного КХ

Як видно на рисунку 3.2 - 3.3 завал на ВЧ є в 3 дБ, а на НЧ менше ніж 3 дБ для ДХ. Завал на ВЧ забезпечує конденсатор у колі зворотнього зв’язку. Тому можна зробити висновок, що модель ОП, не завалювала АЧХ на ВЧ. Далі на рисунку 3.4 зображені осцилограми вхідного та вихідного сигналу.

Рисунок 3.4 – Осцилограми вхідного та вихідного сигналів

З даної осцилограми видно що вхідний і вихідний сигнал відповідають дійсності.

Отже моделювання підсилювача підтвердило теоретичні розрахунку, за виключенням частотних спотворень у області високих частот.

3.3 Аналіз отриманих даних

Після виконання моделювання необхідно порівняти результати теоретичні, задані у ТЗ та отримані при моделюванні. Таблиця 3.1 демонструє дане порівняння.

Таблиця 1.1 – Порівняння результатів ТЗ, розрахованих та змодельованих

Висновок

У ході виконання курсового проекту було розроблено підсилювач звукової станції.

У першому варіанті виконання було розроблено підсилювача на дискретних елементах, але врахувавши складність регулювання, ремонту, наявність великої кількості елементів, то у ролі підсилювача було обрано ОП PA04F. Дана мікросхема має 200 Вт вихідної потужності, низький коефіцієнт гармонік, більш просту схему ввімкнення, а тому покращує роботу пристрою, полегшує ремонтопридатність, зменшує габарити. Тому використання мікросхеми в якості підсилювача є доцільним.

Було проведено електричний розрахунок всіх елементів схеми. За ТЗ необхідно було до підсилювача включити регулятор тембру, що було виконано. Проведений розрахунок регулятора тембру з врахуванням необхідної смуги робочих частот та заданого коефіцієнта регулювання. Також до схеми приєднано регулятор гучності, що виконаний у вигляді потенціометра та джерело живлення, що складається з понижуючого трансформатора, діодних мостів та згладжуючих конденсаторів.

Для підтвердження теоретичних розрахунків було проведено моделювання за допомогою пакета Electronic Workbench. Дане моделювання показало, що і підсилювач розраховано вірно. Коефіцієнт гармонік при моделюванні вийшов дещо більшим за очікуваний, але він не перевищив значення коефіцієнта нелінійних спотворень, що заданий у технічному завданні. При моделюванні підсилювача було отримано коефіцієнт підсилення та частотні спотворення, що майже відповідають розрахованим. В цілому моделювання підтверджує теоретичні розрахунки, що є, без сумніву, позитивним результатом.