1629382645-b4e04346f8103ace08f21d88eab88aa5 (846433), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Для схемы на рис. 8.9 определить новые значения 6 и А„если А, определяется как коллекторный ток, деленный на входной ток. Показать, что произведение ВА,. остается неизменным. 8.19. Выходные напряжения и ток в схеме на рис. 8.16 снимаются с 2700-Ом резистора. Предположить И, = 150. Определить А. и А„если а.
Нижний 22000-Ом резистор подключен к земле. б. Нижний 22000-Ом резистор подключен к базе транзистора. 8.20. Если напряжение источника в схеме на рис. 8.11 установлено таким, ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В УСИЛИТЕЛЯХ 329 что напряжение на базе Дл равно 0,09 В, определить ток и напряжение на каждом элементе схемы. Показать, что Ао и А„совпадают с результатами вычислений в примере 8.10. 8.21. Определить коэффициенты усиления по току и напряжению схемы на рис. 8.11, используя материал разд. 8.6. 8.22.
Решить задачу 8.19, используя материал разд. 8.6. 8.23. Схема с параллельной обратной связью имеет А„= 100, Ал = 60, 8 = 0,05, ~; = 200 Гц и Гя — — 100 кГц. Определить: а. Значения 2 и2я для схемы с обратной связью. б. Коэффициент усиления схемы без обратной связи на частоте 200 кГц. в. Коэффициент усиления схемы с образиной связью на 200 кГц.
8.24. Проанализировать схему на рис. 8.11, используя материал разд. 8.5.3 и уравнение (8.12). Показать, что отношение А, к А„равно 6.44. 8.25. Для схемы на рис. 3.8.25 определить; еж во 1,До Во е,/о . +20 о .....1- л„-ио Рис. 3.8.26. 9.1. ель об чения УСИЛИ'! ЕЛИ МОЩНО( ТИ элср:ию в механическое иере,исщение, например возбуждение электрических моторов или громкоговорителей, которые вызывают колебание воздуха и тем самым создают звук, Последним каскадом таких усилителей должен быть гси.ште.!ь .чои~~икпги, основная функция которого-получение электрической мощности, необходимой для возбуждения этих нагрузок, Большинство широко распространенных усилителей мощности служит для управления громкоговорителем в системах звуковоспроизведения. На рис.
9.1 показана такая система. Она содержит: 332 ГЛАВА ~ 9.4.1 . УО~цн06ть, ряссВМВ38мдя тРВйзйстОРОм Мощность Р~, рассеиваемая транзистором в течение любого отрезка времени, определяется выражением Т 0 ° ~ се с Х о (9,1) Рв = 1сьд~сд Если транзистор находится в состоянии покоя ~сигнал переменного тока отсутствует), выражение (9.1) упрощается: 334 ГЛАВА 9 где 1сзпЯ вЂ” мощность постоянного тока, а 1,'Яг(2 — мощность переменно1о тока, или полезная мощность, рассеиваемые в коллекторном резисторе. Мощность, рассеиваемая в транзисторе: т Ро — — г) ()еоо — геоп )',щ Яп си)()од+ 1,.~ Яппи)111, о т 1о = т~(!сей )'; миоз1)(1са+ 1 миго1)111.
о После несложных алгебраических преобразований получаем Ро = гсеп(сс — г, 1;,12. (9.5) Так как падение напряжения на эмиттерном резисторе постоянно благодаря шунтирующему конденсатору, я, 1 есо 1со ~со ~е г е КПД усилителя мощности т) определяется как отношение полезной мощ- ности, или выходной мощности переменного тока, к входной мощности, получаемой от источника питания: о,1,12 1) = ' - 1' = = '1 о1 Рос = )ее(е Пример 9.2 Если в схеме на рис. 9,3 1 и —— 1 А и подаваемый переменный сигнал создает на выходе 1,„= 0,6 А, определить мощность в каждом элементе схемы и ее КПД.
Как и прежде, )1е = 20 Ом и Я = 2 Ом. Решение Для решения воспользуемся полученными формулами. Ря = 1еапЯе+ = 20 Вт + 3,6 Вт = 23,6 Вт. г Выходная мощность состоит из 20 Вт мощности постоянного тока н 3,6 Вт мощности переменного тока. Чтобы вычислить Ро, сначала нужно определить )', . Поскольку считаем, что эмиттер по переменной составляющей заземлен, 1',.„, на коллекторе равно падению напряжения на транзисторе. Тогда ( =1 Лг = 06.20 Ом = 12 В, 1', 1, 12В 06А Р„= )~ Гг — ' ' = 18 В.1 А — — — ' — = 144 Вт, ото 2 Ря .
— 1гаЯе = 2 Вт, Ргг = Рее~еп = 40 Вт. ПРовеРЯем; Рее = Ря 4- Ро 4- Рх . И наконец, КПД 11 = Р ~Р = 3,6 Вт/40 Вт — 9',4. Если эмиттерный резистор в схеме на рнс. 9.3 не развязан конденсатором, 1',, максимальное падение переменного напряжения на транзисторе, зависит УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ от изменения напряжений и на эмиттере„и на коллекторе. В этом случае Г. можно определить из рассмотрения напряжений схемы при максимальном и минимальном значениях сигнала. Пример 9.3 Определить 1; в схеме к примеру 9., если эмиттерный резистор не развязан по переменной составляющей конденсатором. Решенис В этой схеме ток покоя равен 1 А, а амплитуда переменного сигнала составляет 0,6 А.
Поэтому ток изменяется от 1,6 до 0,4 А. При 1,6 А '»'.' ..»»" .,' ... ','':.'', ' "" ., '' ' ' '.' .;"".„'", " ' " ''.„, ««„. ° '*'» „„'" ° ' « ' ' ° ..."*"...,:... ' '„, '; „«,, „''„' ° ""« °, '»« "-;:,' Э« "„--,' Ж « «''» "*":..-" „': .' ." .,!' ° '„' ...'" ..'" ... ' .. -"'„-' ','". '-':" . »~ '. ":, .'.
'., ""- ' ° »"." "" ', .«"...." '»», -,:.:.'',:.' ' »,'!»,.'...'.,' ..'...'~'.»«» -."' ' «» "":- '"'.-,,. ~ '".: -':"' ' " ' ":.:.,':.'.", .. "".. -:"..»:..': "' '::..'::.'',:..''...;":::. ":::.': ".:,':.-:;,;.:'„,;" »';.:;Г,,"::! "«' «, ';, ' „-;;" „:„° -' ° %' ',; „. ° '...,, » ','. " '','. ", ",' ... '' -, ° ",; .. °,,; ', .", "°, .' "- '; Д 7 "' '" '.
° "' ""; "»", «'""» '»"' ЗЗВ ГЛАВА 9 ного и усилительного транзисторов. Проведем небольшой анализ этих параметров. 1. 2)ч)3055 имеет более высокое напряжение пробоя ()<<е = 60 В против 40 В). 2. Гораздо болыпий допустимый ток коллектора (15 А против 200 мА). МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ПАРАМЕТРЫ Параметр Значение Едиии- пы Обо- зиаче- иие Напряжение эмиттер- база !'кв 7 В Ток базы (а Ра !15 Вт 0,657 Вт)'С Мощные комплементарные кремниевые транзисторы предназначены в основном лля работы в переключательном и усилительном режимах.
° Коэффициент усиления по постоянному току а<к=20 70 при l<=4А ° Напряжение насыщения коллектор- эмиттср Г к.. = 1,! В (макс) при 1< = 4 А ° Увеличенная область безопасной работы. Напряжение коллектор эмиттер !«„60 В Напряжение коллектор— эмиттер !<ка 70 В Напряжение коллектор- база !оо в Коллекторный ток (непрерывный) !< !5 А Полная рассеиваемая мощность при Т< = = 25'С Уменьшение при Тс > > 25'С Температурный диапазон работы и сохранения перехода Тлти, — 65... ч.
'С ь 200 МОЩНЫЕ КОМПЛЕМЕНТАРНЫЕ КРЕМНИЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ прп 2Н3055 рпр М)2955 !5 А, 60 В, 1!5 Вт 339 УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ Коллектор соединен с корпусом Корпус 1!-О! 1ТО-3) Таблица 9.1. Максимально допустимые параметры транзисторов 2!к!3055 и 2!к!3904 2Н3055 2Н3904 Едини- цы Параметры Обозначе- ние пара- метра Рнс. 9.5. Первая страница технических характеристик транзисторов 2!ч!3055 н М32955 (© н разрешение фирмы Мо!обо!а, !пс.).
Напряжение пробоя Максимальный ток коллектора Рассеиваемая мощность Температура перехода Тепловое сопротивление и Тс Рп т, бзс Н 5,33 5,59 16,64 17,15 К 11,18 12,! 9 о 3,84 4,09 К вЂ” 26,67 60 40 В 15 0,2 А 115 ! Вт 200 !50 "С 1,52 !25 "С/Вт ГЛАВА 9 3. 2Х3055 может рассеивать значительно большую мощность. В его технических характеристиках Р~ = 115 Вт, что является огромной мощностью, но использовать такую мощность нужно с величайшей осторожностью. Транзистор 2Х3055 может рассеивать 115 Вт, но только при условии, что температура его корпуса Т~ не превышает 25"С. Но когда на 2Х3055 рассеивается значительная мощность, никакими способами невозможно добиться Тс = 25"С. Поэтому в спецификацию транзистора ~рис. 9.6) включена характеристика уменьшения максимально допустимого значения мощности. Она показывает„что допустимая мощность, рассеиваемая транзистором, уменьшается при увеличении температуры корпуса.
Из характеристики, например„видно, что 2Х3055 может рассеивать около 63 Вт при 100"С, ф Т~ мпетмат~тю пеоехола -зто т~ ~грег~.зт~ти, пои р~тооай п~ тууол, т~ч ° -," УСИЛИТЕЛИ МОЩНОС'1 И 34! Рис. 9.7. Область безопасной работы мощного транзистора: А - максимальный ток; Б - гипербола максимальной рассеиваемой мощности; 8 -- область безопасной работы; Г максимальное напряжение. 342 глАвА о температура окружающей среды 25 С„что является причиной смещения гиперболы максимальной мощности в область более низких значений. И как следствие, максимальные параметры транзистора также должны снижаться при температуре выше 25 С (см.
задачу 9.6). Л,4.5. Ймп~~йьсный ро:ккм р.:1()оты Транзистор 2Ь!3055 может рассеивать большую мощность, если мощность поступает короткими, редкими всплесками. Характеристики в верхнем правом углу рис. 9.8 дают ограничения мощности для импульсов длительностью 1 мс. 500 мкс, 250 мкс и 50 мкс. Ко.эффициент иполнения зтих импульсов не должен 143 УСИЛИТЕЛИ МОЩКОСТИ где ЛТ- разность температур между точками„'С; Р— рассеиваемая мощность„. О- гепловое сопрогивление между точками. Единицей теплового сопротивления является С,'Вт. Внутри транзистора тепловое сопротивление определяется между двумя точками: рп-переходом и корпусом. Это тепловое сопротивление, 0„., зависит от конструкции транзистора и, как правило, указывается изготовителем, Его также можно вычислить, если известна допустимая рассеиваемая мощность транзистора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
