Материалы сайта
Это интересно
Усилитель мощности на дискретных элементах
1. Предварительный расчет УНЧ Определение амплитуды тока Iнm и напряжения Uнm на нагрузке: [pic] , где Pнmax – мощность нагрузки, Rн – сопротивление нагрузки. Определение входного сопротивления УНЧ. Обычно величину входного сопротивления определяют из условия: [pic]. Исходя из худшего случая, входное сопротивление УНЧ берется равным Rг: Rвх=Rг. Определение необходимого коэффициента усиления по ЭДС Ke и коэффициент усиления по напряжению Ku: [pic] Расчет количества каскадов предварительного усиления (КПУ) также следует производить, ориентируясь на худший случай, т.е. при расчете надо принимать наименьший коэффициент усиления по напряжению, обеспечиваемый схемами ОЭ и ОИ: Kumin = 10. Тогда, учитывая, что Rвх = Rг, количество каскадов КПУ n вычисляется по формуле: [pic] . Учитывая, что для заведения отрицательной обратной связи (ООС) разность фаз между входным и выходным сигналом должна быть кратна [pic], где k – целое число, округляем n до ближайшего целого нечетного числа (в большую сторону). Определение напряжения питания УНЧ Eп. Напряжение питания УНЧ определяется по следующей формуле: [pic], где [pic] - падение напряжения на переходе коллектор – эмиттер выходного транзистора в режиме насыщения, В; [pic] - падение напряжение на резисторе, установленном на эмиттерной цепи выходного транзистора, В. Ориентировочно принимаем [pic] = 1В, [pic] = 0.7В. Тогда Eп = 28.54В. Полученную величину округляем к ближайшему целому числу, а затем принимаем из стандартного ряда. Eп = 30В 2. Расчет УМ Транзисторы VT8, VT9: Учитывая, что в режиме покоя ток нагрузки равен нулю (т.к. токи покоя VT8 и VT9 взаимовычитаются), амплитуду тока эмиттера данных транзисторов берем как амплитуду тока нагрузки: [pic]. Если принять, что на выходных транзисторах 70% потерь мощности, то исходя из формулы [pic], где [pic] - КПД, заданный в техническом задании, Pн – мощность нагрузки, [pic] – мощность электрических потерь, [pic] - КПД максимальный двухтактного каскада (см. литературу [1]), то можно определить максимальный ток покоя выходных транзисторов: [pic] Увеличение данных токов позволяет снизить нелинейные искажения на данных транзисторах путем вывода точки покоя на входных характеристиках выходных транзисторов наиболее близко к линейному режиму. Выбираем транзисторы VT8 и VT9 Исходными данными для выбора транзистора служат: амплитуда коллекторного тока Iкmax , максимальное напряжение коллектор-эмиттер Uкэmax , максимальная частота коллектора, режим работы, требуемый коэффициент усиления по току, максимальная рассеваемая мощность Pкmax. Для выбора транзисторов необходимо соблюдать следующие условия: . мощность, рассеваемая на коллекторе транзистора Pк, не должна превышать допустимую Pкдоп; . ток коллектора не должен превышать допустимый Iкдоп; . напряжение коллектор - эмиттер не должно превышать допустимое Uкэдоп; . верхняя частота не должна превышать граничную. Выбираем транзисторы КТ819Г и КТ818Г. Их характеристики приведены в приложении В. По графику зависимости статического коэффициента передачи тока (h11э) от тока эмиттера находим: . по амплитуде тока эмиттера коэффициент передачи тока в динамическом режиме h11э8=h11э9=20; . по току покоя эмиттера коэффициент передачи тока в режиме покоя h11эп8=h11эп9=100. Находим ток базы покоя Iбп и амплитуду тока базы Iбm выходных транзисторов: [pic], Рассчитываем резисторы R12 и R13: [pic], Полученное сопротивление выбираем из стандартного ряда R12=540Ом Транзисторы VT6, VT7:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14