Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рисунок 8

Схемная реализация выходного каскада представлена на рис 9.

Рисунок 9

Это схема двухтактного усилителя мощности работающего в режиме В. Двухтактный усилитель мощности обладает более низким коэффициентом нелинейных искажений, чем однотактный усилитель мощности. Также важным преимуществом двухтактной схемы является ее малая чувствительность к пульсациям питающих напряжений. Недостатком данной схемы является трудность подбора одинаковых транзисторов.

Электрическая принципиальная схема представлена на рис 10.

Рисунок 10

2.4 Электрический расчет

Рассчитаем максимальное напряжение в нагрузке по формуле:

В (5)

Определим максимальный ток протекающий через нагрузку:

(6)

Рассчитаем требуемый коэффициент усиления усилителя по формуле:

(7)

Определим ориентировочное количество каскадов предварительного усиления по следующей формуле:

(8)

Полученное по формуле (8) количество каскадов округляют до ближайшего целого нечетного числа (в большую сторону), так как схема с ОЭ дает сдвиг фаз 180

n = 3

Рассчитаем напряжение питания усилителя по формуле:

(9)

где - падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер выходного транзистора в режиме насыщения, В;

- падение напряжения на резисторе, установленном в эмиттерной цепи выходного каскада, В;

Для большинства мощных транзисторов = 0,5..2 В. Предварительно можно принять = 1 В. Зададимся падением напряжения на резисторе, установленном в эмиттерной цепи: = 1 В

Подставим рассчитанные напряжения в формулу (9) и определи напряжение питания усилителя:

= 32,98 В

Полученную величину округлим до ближайшего целого числа, а затем примем из стандартного ряда:

= 35 В

З ная напряжение питания усилителя и максимальный ток протекающий через нагрузку, выберем транзисторы для выходного каскада по следующим условиям:

I_kmax  I_нmax + I_kп

U_кэmax  2 E_k

По справочной литературе [5] выбираем следующие транзисторы:

V T8 KT827B

V T9 KT825B

Со следующими параметрами:

U_кэmax8 = 100 В I_kmax8 = 20 А = 3 В

Характеристики транзистора представлены на рис 15, 16

По рис 15 определим напряжение на переходе база-эмиттер:

Рассчитаем сопротивление резисторов R₁₀ и R₁₁ по формуле:

Ом (10)

Приведем рассчитанное сопротивление к ряду Е24:

0,062 Ом

По рис 16 определим ток коллектора покоя, а также статический коэффициент передачи тока транзистора VT8:

I_kп8 = 4 А h_21Э8 = 39000

Рассчитаем мощность рассеиваемую на резисторе:

(11)

Определим ток базы покоя транзисторов выходного каскада:

(12)

Определим максимальный ток базы транзисторов выходного каскада:

(13)

Определим ориентировочный максимальный ток коллектора VT5:

I_kmax5 = 10I_Бmax8 = 1051310^-6 = 5.13 mA (14)

Зная максимальный ток базы транзистора VT8 и напряжение питания, выберем транзисторы для реализации защиты по току:

I_kmax  I_бmax8

U_кэmax  2 E_k

По справочной литературе [5] выбираем следующие транзисторы:

V T6 KT215В - 1

V T7 KT214В - 1

Со следующими параметрами:

U_кэmax7 = 80 В I_kmax7 = 40 мА

Характеристики транзистора представлены на рис 17,18,19,20

Рассчитаем максимальный ток коллектора VT8:

(15)

Примем значение сопротивления резистора равным 0,036 Ом

Рассчитаем минимальное падение напряжения на резисторе :

(16)

Рассчитаем максимальное падение напряжения на резисторе :

(17)

Зная максимальный ток коллектора и напряжение питания, выбираем транзистор VT5 по следующим критериям:

I _kmax  I_кmax5

U_кэmax  2 E_k

VT5 КТ214В - 1

Характеристики транзистора представлены на рис. 17, 18 По графику зависимости h_21Э (I_Э) определим минимальный ток коллектора VT5:

Рассчитаем ток коллектора покоя VT5 по формуле:

₍₁₈₎

Из рис 18 определим статический коэффициент передачи тока для тока эмиттера равного 20,513 мА.

Определим ток базы покоя для VT5 по формуле:

₍₁₉₎

По рис.17 определим напряжение база – эмиттер:

Рассчитаем максимальный ток коллектора транзистора VT5:

₍₂₀₎

Рассчитаем резистор по формуле:

₍₂₁₎

Приведем рассчитанное сопротивление к ряду Е24:

Рассчитаем максимальный ток базы транзистора VT5:

₍₂₂₎

Определим ориентировочный ток коллектора покоя для транзистора VT4 по формуле:

₍₂₃₎

Рассчитаем ориентировочный максимальный ток коллектора для транзистора VT4 по формуле:

₍₂₄₎

Зная максимальный ток коллектора и напряжение питания, выбираем трансформатора VT4 исходя из следующих условий:

I _kmax  I_кmax4

U_кэmax  2 E_k

VT4 КТ 215В – 1

Характеристики представлены на рис 19, 20

Из рис.20 Определим минимальный ток коллектора транзистора VT4:

Определим ток коллектора покоя для VT4:

₍₂₅₎

По рис 20 определим статический коэффициент передачи тока:

Определим ток базы покоя для транзистора VT4 по формуле:

₍₂₆₎

Из рис 19 определим напряжение базы – эмиттер для

Рассчитаем максимальный ток базы транзистора VT4:

(27)

Определим значение резистора по формуле:

(28)

Приведем рассчитанное сопротивление к ряду Е24:

Определим ориентировочный ток коллектора покоя транзистора VT3

(29)

Рассчитаем ориентировочный ток коллектора транзистора VT3:

(30)

Зная максимальный ток коллектора и напряжение питания выберем

транзистор VT3 по следующим критериям:

I _kmax  I_кmax3

U_кэmax  2 E_k

V T3 КТ 214В - 1

Характеристики транзистора представлены на рис 17, 18

Из графика зависимости ( ) определим минимальный ток коллектора:

Рассчитаем ток коллектора покоя транзистора VT3:

(31)

По рис 18 определим статический коэффициент передачи тока:

Определим ток базы покоя транзистора VT3:

(32)

Рассчитаем максимальный ток базы транзистора VT3:

(33)

Из рис.17 определим напряжения база – эмиттер:

Определим сопротивление по формуле:

(34)

Приведем рассчитанное сопротивление к ряду Е24:

Рассчитаем значение резистора по формуле:

(35)

Приведем рассчитанное сопротивление к ряду Е24:

Определим ориентировочный ток коллектора покоя транзисторов VT1 и VT2 по формуле:

(36)

Рассчитаем ориентировочный максимальный ток коллектора транзисторовVT1 и VT2 по следующей формуле:

(37)

Зная максимальный ток коллектора и напряжение питания выберем транзисторы VT1 и VT2 по следующим критериям:

I_kmax  I_кmax1

U_кэmax  2 E_k

VT1,VT2  КТ 602 Б

Характеристики транзисторов приведены на рис 21, 22, 23

По рис 22 определим минимальный ток коллектора:

Рассчитаем ток коллектора покоя транзисторов VT1 и VT2:

(38)

Из рис 22 определим статический коэффициент передачи тока:

Определим ток базы покоя для транзистора VT1:

(39)

Рассчитаем максимальный ток базы для транзистора VT1:

(40)

Определим ток, протекающий через резистор :

(41)

Из рис 23 определим напряжение коллектор – эмиттер:

Определим значение резистора по формуле:

(42)

Приведем рассчитанное сопротивление к ряду Е24:

По справочной литературе [5] определим входное сопротивление транзисторов:

Из схемы замещения рис 11 определим входное сопротивление усилителя:

(43)

Определим максимальное отклонение температуры от среднего значения:

(44)

Рисунок 11

Определим изменение напряжения база – эмиттер для транзистора VT2 с изменением температуры. Зная, что при изменении температуры на напряжение изменяется на 2.3мВ. Следовательно:

(45)

Изменение напряжения коллектор – эмиттер равно 0.7В

Определим коэффициент обратной связи по постоянному току:

(46)

Определим значение сопротивления резистора :

(47)

Приведем рассчитанное сопротивление к ряду Е24:

Определим коэффициент усиления по току усилителя при помощи схемы замещения представленной на рис. 11

(48)

По схеме замещения определим коэффициент разветвления:

Определим коэффициент усиления по напряжению:

(55)

Рассчитаем коэффициент усиления по напряжению усилителя с обратной связью:

(56)

- коэффициент обратной связи по переменному току равен :

(57)

Определим значение сопротивления резистора :

(58)

Приведем рассчитанное сопротивление к ряду Е24:

Разобьём данный нам коэффициент частотных искажений на 2 части:

(59)

М _нвх=10^4/20

М_нос=10^4/20

М_в=10^6/20
Рассчитаем ёмкость конденсатора С1 по формуле:

(60)

Рассчитаем ёмкость конденсатора С2 по формуле:

(61)

Рассчитаем ёмкость конденсатора С3 по формуле:

(62)

Определим коэффициент петлевого усиления по переменному току:

(63)

Р ассчитаем коэффициент нелинейных искажений для выходного каскада методом двух ординат:

U_вых изменяем от 0 до U_нmax (64)

По рис 16 для рассчитанных значений тока эмиттера определяем статический коэффициент передачи тока. Затем рассчитаем ток коллектора:

₍₆₅₎

Для рассчитанных значений тока коллектора определяем ток базы:

₍₆₆₎

Из рис 15 определяем напряжение база-эмиттер для рассчитанных токов базы. Рассчитываем входное напряжение:

₍₆₇₎

таблица 1

Построим график зависимости Uн от Uвх – рис 12.

Характеристики

Список файлов реферата