Техническое задание. Рассчитать схему усилителя низкой частоты с блоком питания. Исходные данные: * коэффициент усиления по напряжению - 80; * верхняя граничная частота - 10 кГц; * нижняя граничная частота - 300 Гц; * параметры нагрузки : - сопротивление - 200 Ом, емкость - 6800 ....... ; * коэффициент пульсаций на выходе блока питания - не более 0.15 . Расчетная часть. В качестве схемы усилителя выберем стандартную схему включения транзистора с общим эмиттером (рис. 1) . Разделительный конденсатор С1 служит для передачи на вход транзистора VT1 усиливаемого переменного напряжения, а также исключает попадание на вход транзистора постоянного напряжения. Резисторы R1 и R2 образуют делитель для получения необходимого напряжения смещения на базе транзистора. Резистор R1 и конденсатор C2 обеспечивают температурную стабилизацию работы усилителя. В данной схеме резистор RН является нагрузкой. В качестве транзистора VT1 выберем широко распространенный КТ 315 Д со следующими параметрами: * максимальный ток коллектора I К MAX = 100 м А ; * максимальное напряжение коллектор - эмиттер U КЭ MAX = 40 В ; * максимальная рассеиваемая мощность транзистора P МАХ = 150 м Вт ; * статический коэффициент передачи h 21 50 . Напряжение питания U П примем равным 9 В , тогда для определения рабочего режима выберем две крайние точки : (U КЭ = U П , I K = 0) и (U КЭ = 0, I K ), где U КЭ - напряжение коллектор - эмиттер , I K - максимальный ток в нагрузке: I K = = = 45 (м А). Для нормальной работы транзистора выберем рабочую точку : I K0 = = 23 (м А), U КЭ0 = = = 4.5 (В). Тогда мощность, выделяющаяся в транзисторе : P K0 = I K0 * U КЭ0 = 23 * 4.5 = 103.5 ( м Вт), что не превышает максимальную рассеиваемую мощность транзистора P МАХ = 150 м Вт. Мощность, потребляемая усилителем от источника питания : P 0 = I K0 * U П = 23 * 9 = 207 ( м Вт). Для схемы с общим эмиттером коэффициент усиления по току k i примерно равен статическому коэффициенту передачи h 21 . Базовый ток транзистора : I Б0 = = = 0.46 (м А). Теперь определим номиналы резисторов : R1 , R2 , R3 , где I Д - ток через делитель, I Д 4* I Б0 . R1 3.9 (к Ом) , R2 560 (Ом) , R3 1 (к Ом) . Коэффициент усиления по напряжению определяется как : k u = . Отсюда входное сопротивление транзистора : R ВХ = = = 125 (Ом). Емкость конденсатора С1 рассчитывается исходя из того, что его сопротивление по переменному току на самой низкой частоте должно быть во много раз меньше входного сопротивления : С1 = 42.46 (мкФ). Выбираем ближайший - 50 мкФ. Для заданной полосы частот емкость конденсатора С2 должна быть равна десяткам микрофарад, возьмем 20 мкФ. Теперь рассчитаем стабилизатор напряжения с требуемыми параметрами. Входные цепи блока питания состоят из понижающего сетевого трансформатора и мостового выпрямителя. Схема стабилизатора напряжения показана на рис. 2.
    Так как потребляемая схемой мощность небольшая, в качестве стабилизатора DA1 возьмем специально предназначенную микросхему К142ЕН8А, обеспечивающую выходное напряжение + 9 В и ток в нагрузке до 1 А. Данная микросхема обеспечивает коэффициент пульсаций на выходе примерно 0.03, что удовлетворяет заданию. Для нормальной работы напряжение на входе микросхемы должно быть не менее 12 Вольт, поэтому конденсаторы С1 и С2 выбираем на рабочее напряжение 25 В и емкостью 500 мкФ.
    
     Литература. 1. ............