
- •1.Історія еег
- •2.Основні поняття еег
- •3. Принцип роботи електроенцефалографа.
- •4.Опис модулів і блоків електроенцефалографа
- •5.Технічні характеристики Електроенцефалографа Нейрон-Спектр-4/вп
- •6.Розрахунок вихідного каскаду підсилювача
- •7.Розрахунок кінцевого підсилювача
- •Розрахунок
- •8. Розрахунок попереднього підсилювача
- •Висновок
- •Література
7.Розрахунок кінцевого підсилювача
Вказані параметри може забезпечити безтрансформаторний двохтактний комплементарний підсилювач. Його схема зображена на рис. 9.
Рис.9.Схема безтрансформаторного двохтактного комплементарного підсилювача.
Розрахунок
Максимальне значення вихідної потужності, амплітуди вихідної напруги і струму споживання не можуть бути більшими наступних величин:
;
;
;
;
;
.
Тип вихідних транзисторів підбираємо із слідуючих умов:
-
потужність розсіювання
;
-
максимально допустимий струм колектора
;
-
максимально допустима напруга між
колектором і емітером
.
Вибираємо комплементарну пару транзисторів VT2 – типу КТ819А (n-p-n), а VT3 – типу КТ818 (p-n-p) в яких:
;
;
.
На сімействі вихідних характеристик транзистора КТ817 будуємо пряму навантаження (рис. 10).
Для
цього на осі абсцис відкладаємо точку
із значенням, рівним
.
На
осі ординат відкладаємо значення струму
.
З’єднуємо ці точки прямою. Це і буде
прямою навантаження.
Рис. 10. Характеристика для розрахунку кінцевого підсилювача.
Вибираємо
на прямій навантаження точку 0 (точка
спокою). Струм спокою в цій точці складає
,
а напруга
.
Вибираємо
на навантажувальній характеристиці
точку 1 – точку максимального струму.
Максимальний струм в ній буде складати
,
а напруга
.
Визначимо амплітуду напруги і струму
вихідного сигналу:
;
.
Визначимо максимальну вихідну потужність каскаду:
.
Постійна складова колекторного струму при максимальній вихідній потужності сигналу:
Це значення менше максимально допустимого струму колектора транзисторів КТ819 і КТ818, рівного 10 А.
Потужність розсіювання на колекторі кожного із транзисторів дорівнює:
що значно менша гранично допустимої потужності вказаних транзисторів – 60 Вт.
Ємність розділового конденсатора С1 вибираємо із умови:
,
де
С1 – ємність розділового конденсатора (мкФ);
-
нижня
частота робочого діапазону
(Гц);
-
опір
навантаження
(Ом).
;
Вибираємо електролітичний конденсатор ємністю 4000 мкФ на робочу напругу 20 В.
В зв’язку з тим, що ємнісний опір конденсатора збільшується при пониженні частоти, тоді на нижній частоті зменшується вихідна потужність на опорі навантаження. Тому необхідно розрахувати коефіцієнт частотних спотворень Мн на нижній частоті відтворюваного діапазону:
,
де
;
;
.
Коефіцієнт частотних спотворень на верхній частоті, які вносять транзистори VT2 і VT3 кінцевого підсилювача:
,
де
− гранична
частота транзисторів КТ819
и КТ818.
.
Визначимо
вхідний сигнал, який поступає на бази
транзисторів VT2
і
VT3
кінцевого підсилювача. Для цього на
прямій навантаження визначимо струми
бази в точці 0 (
)
і в точці 1 (
).
,
.
Відкладемо
ці значення по осі ординат вхідної
характеристики транзисторів і визначимо
відповідне значення
і
:
,
.
Так
як в колі емітера транзисторів VT2
і VT3
кінцевого каскаду діє вихідний сигнал
з амплітудою
,
який одночасно є напругою негативного
зворотного зв’язку, то на вхід необхідно
подати рівень, рівний:
Розрахуємо значення постійних напруг на електродах транзисторів VT2 і VT3. На емітерах постійна напруга в стані спокою повинна задовольняти такі умови:
і
.
Приймемо
.
Розрахуємо постійні напруги на базах. Напруга на базі VT2 буде дорівнювати:
.
Напруга на базі VT3 буде дорівнювати:
.
Вхідний
струм кінцевого каскаду буде дорівнювати
максимальному струму бази транзисторів
VT2
і VT3,
тобто
.
Так як в каскадах попереднього підсилення
буде використовуватись операційний
підсилювач у якого вихідний струм
складає одиниці міліампер, то необхідно
застосовувати допоміжний підсилювач
– емітерний повторювач, зібраний на
транзисторі VT1.
Робочий струм в робочій точці емітерного повторювача, який працює в класі А, повинен бути не меншим величини вхідного струму кінцевого каскаду. Приймемо значення постійного струму транзистора VT1 .
Знаючи
напругу на базах транзисторів VT2
і VT3,
а також значення струму
розрахуємо величину резисторів R1
і
R2:
;
.
Приймаємо в якості R2 стандартний номінал 90 Ом.
В якості транзистора VT1 вибираємо транзистор КТ603. На вихідній характеристиці (рис. 10) будуємо пряму навантаження.
Для цього на осі абсцис відкладаємо точку 1 зі значеннями ЕК = 12 В. Потім визначаємо режим транзистора в точці спокою. Напруга на транзисторі в точці спокою буде дорівнювати:
.
Струм
в точці спокою як уже було прийнято
.
Відкладаємо точку 0 з вказаними вище
координатами на вихідній характеристиці.
Через точки 0 і 1 проводимо пряму
навантаження. Відкладаємо в обидві
сторони на осі абсцис від точки
значення вхідної напруги
.
Визначимо робочу зону характеристики
(проміжок між точками 2 і 3).
Рис. 11. Характеристики для розрахунку емітерного повторювача.
В точках 0, 2, і 3 визначимо значення струму бази транзистора VT1:
;
;
.
Вказані значення відкладаємо на осі ординат вхідної характеристики транзистора КТ603. По вхідній характеристиці визначаємо значення напруги між базою та емітером:
;
;
.
Визначимо параметри вхідного сигналу, який подається на базу емітерного повторювача VT1:
Вхідний
струм дорівнює
;
Вхідна напруга сигналу буде дорівнювати сумі
і
напруги входу кінцевого каскаду;
.
Постійна напруга зміщення на базі VT1 дорівнює сумі
.
Перевіримо, що сума вхідної напруги сигналу і постійної напруги зміщення на базі VT1 не перевищує значення напруги живлення:
.
Вхідний опір емітерного повторювача дорівнює:
.
Напруга живлення ЕК = 12 В.