Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Недостатком 14б ются повышенное остаточное напряжение и производственный разброс па" ров, однако по мере совершенствования технологии они уменьшаются, ;:-:Пример. Рассчитать осиозныс элементы двухтактного каскада в усилителе 'овой частоты с выходной мощностью 3 Вт по схеме рнс. 6.9,а,если/7, =. 4 Ом. ':,Решение. 1. /Тля получения хорош«ж энергетических показателей и небольнелинейных ясиажений выбираем режим АВ. Принимаем /77 //8 ,1... О,!5)/7, =- 0.5 Ом. Тогда полное сопротивление нагрузки одного плеча /7, + А«7 = 4 + 0,5 = 4,5 Ом. .'2.
Требуемая максимальная выходная мощность транзисторов Р м „=- Рн/7ит«//)н 3.4,5/4=3,37 Вт ':,3. Максимальная амплитуда тока нагрузки /юмах' У2/а//7» "-3 2'3/4" ! 22 «4. Ориентировочное значение требуемого напряжения питания одного плеча ' / «» .А«ы+и»»=1.22" 4.5+1 — —.65 В, а для аоста каскада Е„2Е„,= ,«65=13 В Здесь остаточное напряжение на УТ4 принято примерно 1 В, тзк 'коллекторы УТ2 и УТ4 соединены и и.„, > (/вза Ф Ориентировочное значение максимальной мощности потерь в каждом из чных транзисторов (У74, УТБ) с учетом (8.!4) Ркч „0,2Р «»~ -:0,2.3,37/0,8 з 0.93 Вт, '2ы,„=-(Е„„— и„,)/Е„„= (6,5 — 1)/6,5=0,85. :;$, Максимальное напряжение на оконечном транзисторе каждого плеча ув»х Е» !3 В '2. По Р»«»«».. Еьчы»» и /„, „выбираем оконечные транзисторы УТ4 и УТ5 ".КТ817.
У них ьоэффипиент усиления тока 5 прн /к / »«.»=1,22. А падает ' виению с максимальным нс более чем в 3,5 раза, что является предпосыл*.з(ая получения не очень больших нелинейных искажений. . Примем так покоя оконечных транзисторов /к»4 /»о» 0,03 / ч». 'мА. Исходный ток через //5 примем не более 0,1 /»»4 = 3,6 мА Искодное жение (/аа»» (/оаэч'" 650 мВ («пороговое» напряжение входной хараите" кн). Тогда //5 = 650/3,6 = ! 80 Ом. ,«В«,, Входные характеристики транзистора КТ817 при больших токах в справочотсутствуют.
Поэтому макси»«альнос напряжение база — эмнттер У74 Г/тИРОаОЧНО ПРНМСМ РаВНЫМ НаПРЯжЕНИЮ ИаГЫЩСНИЯ //вв4„„0„83 В, УКаудля/к 1А. ' 0. Максимальное напряжение нз А«5 //»т и .«»/~ ~.,//7+//вэа „с 1,22Х 0,83=1,44 В !)1. Максимальные токи уа«з»х- — -(/ла м»а/А«5=1.44/180-0„008 А.
а4 и«»» /гы и»»/(1+~«»«!а).--1.212'(1+25)=-0,047 А. «лг Здесь Р< — 25 — мщ<имальиое значение коэффициента усиления по току трав листера КТ817. !2. Максимальный ток транзистора РТ2 /чт,„ /в< „+/«з =ОЯ47Ь +0,003=-0,055 А, а максимальное напряжение иа нем (/кзз „, „=Е»=-13 В (до. стнгается и момент иодклю <ения Е,). 13. Напряжения на ЕТ2 и )>74 практически одиналовы. Понт<>му их макси мальные мощности потерь различаютсн во столько же раз, что и таки: Р»т =- Р»4,/ат „,„,.//В< ж»„- 093.0055/! 212 — 0042 Вт. 14.
По найденным максимальным току, напрнжеиню и мощности выбираем а качеств". ЕТ2 и РТЗ транзисторы КТЗ!5В и КТЗ61В. Их остаточные напряжения ирп токе 0,055 Л можно принять равными 2(/кч „„«» 0,5 В. 15. Суммарное остать юое напрюкснис на составном транзисторе плеча и.,: = „+//из< .„=О,б+О,ЗЗ- !,ЗЗ В. 16. уточним трсбус»к>е напряжение питания: Е» =1» -/<»т /а< „,»»/7>+ +и « ..— !22 ° 4+!212 ° 05+ !33=68!ОВ Е„=2Е„„.— 2 ° 6810=-1302 В Приннл<аси Е,=М В !7.
Максимальный ток базы 972 (КТ315В) /вт,„=/аз»</(!+Р», ) =55/(1+30) =1,77 мЛ 18. Требуемый ток коллектора 1>Т( в походной РТ 1,»<ъ(,З /вз „«-.1,3к М 1,77=2,30! иЛ 1!р<щимаем 1»< = 2,5 мА. 19 Макгпмальиая мощность по>ерь в транзисторе )<У! /К, „„ /кщЕ.2 2.5 14<2=!И МВГ. 20. Для полного открывания РЕЗ потери постоянного наприжсния на 93 дочжиы быть исоэльюпми (/ю>.= (003... 0,05) Е/2= (0.03... 005! 14/2= [02 0,35) В. 11риаимасм 0,3 В Тогда А>> =(/»ь<1,»<=03/2,5=-0,12 »Ои. 2!.
Требуемое исходнос напряжение на /7«„близко к сумме пороговых нз пряжсний база — змиттер транзисторов )>72, т'74, ЕТЗ; (/«, = 3 0,65 = 1,95 В. Для термос>аби;<иззщщ тока п >коя оконечных транзисторов вместо резистора /7«» применим три последовательно соединенных диода типа КДЗОЗА. При то»с 2,5 мЛ (/,м) напряжсзие из КД503А составляет 0,65 В 22 Принимая в рсх име голоа потенциал точки а рваным Е„/2, находим стм. мариос папря>кение на /7, + Л„кан разность Е»/2 — 2(/изо = 14/2 — 2.065-- =57 В.
Тогда сопротивление /7,+й>„=57/25 — 2 28 ьОм 2З Минимально допуст>Мое /(„ч«30/7,=30 4=-!20 Ом Для уменывсьня тока разряда конденсатора С«» через /7» н открытый РТ4 примем Л>, =(О 3.. 05) (/7«ь/7„) 1 кОм. То<да /<.=228- 1=-1 28кОм Принимаем с>зяиэртнмй поминал 1,3 »Ом.
8.<ь МОСТОВЫЕ И КВАЗИМОСТОВЫЕ СХЕМЫ ДВУХТАКТНЫХ КАСКАДОВ При бсстраисформаторном выходе в двухтактвом каскаде иожко получить идвос большую максимальную амплитуду выходного напряжения, т. е. вчетверо болыпс выходиу<о мошкость, если при- 148 я Ел б/ а) Рис. 8.10 "' ть мостовую схему (рис. 8.10,а).
Она содержит четыре оконеч" траизистора. В один полупсриод работают )ТТ) и 1'Т4, а в дру- УТ2 и УТЗ (режнм В). Максимальная амплитуда полуволн "' яжения на нагрузке Я„в любой полупериод близка к Е,. Она "ьше Е„на сумму остаточных напряжений двух транзисторов. На : 8.!О,а транзисторы включены как эмиттсрные повторители, а ",,ему для полной раскачки требуется амплитуда входного напря,"ня, превышаюзцая Е„. Оио может подаваться при помощи вход- трансформатора. Вместо этого можно на каждый из входных ямов подавать относительно земли вдвое меньшее переменное '" яжсние, наложенное на постоянное напряжение, равное Ея(2.
'да переменные входные напряжения должны быть взаимно про- фазны. ': В мостовой схеме рис 8.10, б успливзсмое колебание подается лишь на траиры УТ2 и 1'74 Входяыс напрях<сння этих транзисторов должны быть вза- противофазпыми и могут сниматься, например, с фазоинвсрсиого трансфорйра, как на рис 84, а. Транзистор УТ1 открывается одновременно с УТ4, а — одновременно г УТ2 блжодаря резисторам И и Я2.
При небольших со- '' вленпях резисторов верхппс транзисторы будут работать в режиме. блпз'.к ключевому, и мошиости потерь в нпх будут очень малы :,:;,;Недостатком мостовых каскадов является удвоенное количество ,,нзисторов, а главное, отсутствие общей точки нагрузки и источ'и питания, что делает невозможным непосредственный съем "ряжения ОС. Г!ослсдний недостаток отсутствует и двухтактных ' калах, пыполнсннь1х по квазимостовым схемам. В них только Вг усилительных транзистора (по одному в каждом плече), а ис" нк Е„ используется для питания лишь одного плеча. Для пита- другого плеча используется накопительный конденсатор, котов нерабочий полупсриод заряжается до напряжения, близкого „.
Заряд может осуществляться через дросссль или через дополельный транзистор. 149 С дросселсм схема получается весьма простой (рнс. 8.11, а). Здесь ТУ! и а УТ2 являются прсдоконсчпыми транз~сторамп, а УТЗ и УТ4 — оконечными В псходном состояния токи через транзисторы пе протекают, а какопнтельпый й конденсатор СЗ заражен (через дроссель Е н сопротивление нагрузкя Е,) дс с напряжения источника питания Е.. Резнстнвный делитель Е1Я2 задает постояпное напряжение на базах УТ! н УТ2, равное Е,/2. На нх змпттсры с резистора а ЙЗ подается часть напряжения нагрузки в качестве напряження ООС. В режиме В плечи работают поочередно. Пусть в псрвый полупсрнод откры.
вается транзистор УТЗ. Его ток протскасг через источник пптапин Е„ и сопро тнвленпе нагрузки Е, Во второй полупернод открывается УТ4, его ток протекаю т чсрсэ нагрузку Й, и накопительный конденсатор СЗ, который служит в качестве с источника пптапня и поэтому частично разряжастся В устаповпвшемся режим> с ч'рсз дросгель протекает постоянный ток подзарядз накопительного конденсатор" п создает яа Е, постоянное напряженке 1/ .
Из-эа этого в полупер~од работы и УТЗ напряженно па Е„ нарастаст не от нуля, а от значення (/ к поэтому мак. снмальиая амплитуда его полуводны поняжсна. Так как в процессе заряда коздснсатора СЗ его напряжение может прнблн>каться лап>ь к разиостп ń— 4/., то о максямаль~ая амплитуда напряжения на Е. понцжена и в полупсрипд работы ы УТ4 Оказывается, что если гс = О„а остаточнымп напряженпямн па транзнсто рах ареисбречь, то прп сннусондальной форме колебания макснмальный коэффа ш>ент непользования напряжения питания $,.
(/,„/Е„= м/(1 + п) = 0,>8 п одинаков в оба полуперяода, Если взпть колебание, у которо~о относнтельцаз я продолжнтельность больших мгновенных значенпй мала, то (/- будет меньше, с. а $ „ больше. На рнс. 8.11, б показана квазимостовая схема двухтактного каскада с двумя ~х дополнптечьпымн тра~знсторамп ( УТЗ н УТ4). Уснзптельпые оконечные траншсторы УТ! н УТ2 в режиме В работают поочередно.
а нх токн протекают чср.> з нагрузку к„ в противоположных папрааленннх. Для управлепня пми могут быть >ь применены два прсдоконечных транзистора, включенные аналогично УТ! н УТ2 >и рнс 8.11,а. В полуперпод работ>з правого плеча одновременно с УТ2 откры- 160 " ся транзистор УТ4, через который происходят заряд накопптельного конден*"'ра С от псточпнка Е,. Ток заряда протекает через днод УО н создает на " папряженне, запирающее транзистор УТЗ. В другой полупернод работает лнтельный транзистор УТ1, а питанне асушестяляется от накопительного конРчсатора С, напряжение на котором близко к Е,. Нрн этом ток нагрузки проте' т через транзистор УТЗ, который теперь открыт благодаря наличию резнстора „*,:Здесь, я отлнчпс от предыдущей схемы, ток заряда не протекает через Й и "тому прп пренебрежении остзточнымп напряжениями й „= 1.
::,:.' Все рассмотренные схемы могут быть дополнены резпстарамп аодзчн качель. счешення для переаода аыходньи трзнчнсторон а режим ЛВ 8.9. ОНРелеление кОэФФициентА Глрййоник /1ВУХТАКТНОГО КАСКАДА «~:Для учета неполной идентичности плеч двухтактного каскада тают, что нх коэффициенты передачи, а значит, и амплитуды 'ьх гармоник выходных токов отличаются от средних в 1+у/2 раз, "'1чем в разных плечах в равные стороны.
Здесь е называется кофнциснтом асимметрии плеч. В результате амплитуды нечетных ')эгноннк токов транзисторов в выходном колебании каскада ока"'ваются удвоенными, а у четных гармоник ввиду ях вычитания 'тается нескомпснсированная часть„равная т. Поэтому в режи- ' 'А вместо (8.6) получим Кг =Ъ'(т!„га)х+(2/„,а)х+(т!„„)т /2!еп ,'ередко для схем с ОЭ транзисторы двухтактных каскадов подби. '" ют близкими по крутизне сквозной передачи, что уменьшает ч в'0,1...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
