3 Електричний розрахунок підсилювача низької частоти, працюючого на низькоомному навантажені

3.1 Розрахунок напруги джерела електроживлення

Необхідну для найменшої витрати енергії напругу електроживлення, при заданому опорі навантаження каскаду R_{н ,} визначаємо за формулою:

(3.1)

де R_н – опір навантаження , Ом;

P_н - вихідна потужність на навантаженні, Вт;

U_зал – залишкова напруга на транзисторі; приймаємо U_зал = 1,5- 3,5 В.

В.

Вибираємо стандартне значення напруги електроживлення за

ГОСТ 18275:

В.

3.2 Вибір транзисторів vt6, vt7 кінцевого каскаду

Визначаємо граничні параметри транзисторів, які вибираємо за такими формулами:

• максимальна напруга колектор-емітер, В,

; (3.2)

В;

В.

• максимальний струм колектора, А,

, (3.3)

А.

А

• максимальна розсіювана потужність, Вт,

; (3.4)

Вт;

Вт

• гранична частота коефіцієнта передачі струму, кГц,

; (3.5)

Гц ;

кГц

За граничними розрахунковими параметрами вибираємо необхідний тип транзисторів VT6,VT7. ЗА ГОСТ 20003.Дані заносимо до таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 – Параметри необхідного типу транзистора

Параметри	InKmax, A	UnKEmax, B	PnKmax, Вт	Fnh21Emax, кГц	Тип транзистора	h21E4
Розрахункові граничні параметри	2.05	150	39	120	—	—
Параметри вибраних транзисторів VT5, VT7	15	100	150	3000	КТ816В p-n-p	15
	15	100	150	3000	КТ817В n-p-n	15

3.3 Розрахунок колекторного кола кінцевого каскаду

Визначаємо опір негативного зворотного зв’язку за формулою:

, (3.6)

де R₃₃ – опір зворотного зв’язку, Ом ;

- ККД вихідного кола ,що показує втрати корисної потужності на опорах емітерного кола; приймаємо =0,85 - 0,95.

Ом.

Для побудови навантажувальної характеристики визначаємо координати двох точок ( а , в ), використовуючи рівняння динаміки

- точка „в” розраховується за наступною формулою при :

, (3.7)

В.

- точка „а ” розраховується за наступною формулою при :

, (3.8)

А.

Навантажувальна характеристика вихідного каскаду наведена на рисунку 3.1

Рисунок 3.1 - Навантажувальна характеристика транзисторів вихідного каскаду VT5, VT7

Струм спокою визначаємо з наступного співвідношення:

, (3.9)

де - колекторний струм в точці „а”;

- струм спокою, відповідає режиму АВ – значення струму в точці „n”.

А.

Визначаємо амплітудне значення напруги на навантаженні за формулою:

; (3.10)

В.

Визначаємо амплітудне значення напруги на колекторі-емітері за формулою:

; (3.11)

В.

Визначаємо постійну складову струму колектора вихідного транзистора за формулою:

, (3.12)

де - амплітудне значення колекторного струму, яке визначається за навантажувальною характеристикою:

А.

Визначаємо потужність споживану від джерела електроживлення за формулою:

; (3.13)

Вт.

Визначаємо максимальну потужність розсіювання на колекторі транзистора за формулою:

; (3.14)

Вт.

Визначаємо потужність розсіювання на резисторах R10, R11:

; (3.15)

Вт.

Значення потужностей та опорів резисторів вибираємо з спеціальних довідників. R10= R11= С5 – 16МВ–5 0.22 Ом за ГОСТ: 9663.