Выбор и расчет элементов схемы.

Буферы поставим на входах каналов. Делители напряжения определяют входное сопротивления устройства и фиксируют напряжения на неинвертирующих входах на уровне Еп/2.

По заданию входное сопротивление моего устройства должно быть не менее 50 кОм. Поэтому я возьму резисторы R1 R2 номиналами 200 кОм, тогда входное сопротивление устройства составит 100 кОм.

Широкополосный полосно-пропускающий фильтр должен иметь полосу пропускания от 300 Гц до 3 кГц. Исходя из этого будем выбирать номиналы элементов фильтра.

Определим передаточную характеристику фильтра. Схема замещения фильтра:

Напишем уравнение по методу узловых потенциалов:

Полюсы будут равны

Соответственно частоты полюсов:

- соответствует нижней граничной частоте

- соответствует верхней граничной частоте

Нанеся данные полюса на карту нулей и полюсов я определил, что коэффициент усиления на граничных частотах (300 Гц и 3 кГц) составляет примерно 0.71 от коэффициента передачи на средней частоте (949 Гц).

Возьмём резисторы R6 R9 номиналами 51 кОм, что обеспечит коэффициент передачи 1 в полосе пропускания. Номиналы конденсаторов рассчитаем по формуле:

нФ

нФ

Питание фильтра осуществляется с помощью делителя напряжения R5 R8, R5=R8=10 кОм. Блокировочный конденсатор С7 возьмём номиналом 100 мкФ для того, чтобы его сопротивление даже на нижней граничной частоте устройства было много меньше, чем R8. Для переменной составляющей конденсатор С7 закорачивает резистор R8 и обеспечивает устойчивость фильтра.

Инвертирующий сумматор, используемый в моей схеме:

Исходя из того, что коэффициент ослабления k=0.7, отношение номинала резистора R13 к номиналу резистора R15 должно быть равным 0.7 (R13/R15=0.7). Возьмём резисторы R15=30 кОм, R13=22 кОм.

В устройстве предусмотрено регулирование ширины расширения стереобазы с возможностью ничего не вычитать из каналов. Это осуществляется с помощью переменного резистора R11, величина должна быть много меньше, чем R15. Возьмём R11=2 кОм. Перемещения движка переменного резистора не будет влиять на выходное напряжение.

Выходное сопротивление должно быть не более 1 кОм. Учитывая, что выходное сопротивление операционного усилителя составляет около 100 Ом, мы имеем право взять резистор R17=51 кОм, который соединён параллельно с выходным сопротивлением операционного усилителя.

Питание сумматора осуществляется напряжением Еп/2, которое подаётся на неинвертирующий вход. Для обеспечения данного напряжения используется делитель напряжения, используемый для питания фильтров.