2. Ориентировочная принципиальная схема.
Ориентировочная принципиальная схема в соответствии со структурной.
Выходным каскадом, будет выбран двухтактный бестрансформаторный каскад класса АВ на комплементарных транзисторах.
Рис 2. Двухтактный выходной каскад на комплементарных транзисторах.
Выходной каскад по сути является аналогом эмиттерного повторителя, представленного схемой на комплементарных транзисторах, т. к. схема питается от двухполярного источника питания (+-15 В). Режим АБ выбран для того, чтобы получить нормальный (относительно режима А) КПД и нормальное (относительно режима Б) нелинейное искажение.
Предвыходной каскад представлен схемой с общим эмиттером. Данный каскад выбран для стабилизации рабочей точки и эмиттерной стабилизации.
Рис 3. Усилительный каскад с ОЭ
Входным каскадом будет являться так же каскад с общим эмиттером. Высокое входное сопротивление будет обеспечиваться благодаря глубокой ООС, вводимой в цепь эмиттера. Такой каскад не только обеспечит согласование источника сигнала с промежуточным усилительным каскадом, но и выполнит инверсию сигнала. Таким образом, на выходе промежуточного усилителя, а, следовательно, и на выходе получится неинвертированный сигнал.
Частотные искажения распределим поровну между всеми каскадами.
Рассчитаем общие частотные искажения между каскадами:
Следовательно, суммарный коэффициент частотных искажений:
Мчи=Мвх+Мпр+Мвых=6 дБ
Из чего следует, что частотные искажения выбранной цепи равны допустимому значению, то есть выбранная схема может быть рассчитана в дальнейшем.
3. Расчет параметров выходного каскада усилителя.
Исходные данные:
Рh,Вт |
Rh,Oм |
FH, Гц |
FB, кГц |
|
10 |
3 |
80 |
15 |
1,6 |
Схема усилительного каскада:
Выбор транзисторов осуществляем по допустимой мощности рассеяния на коллекторе, напряжению коллектор-эмиттер, максимальной амплитуде коллекторного тока и граничной частоте.
Ртах = (0,25 - 0,3)РН = 3 Вт
Uкэ.тах
=
=
7,746 В
Iк.тах=Iн.тах
=
= 2,582 А
fh21Э = (2 - 4)FB = 60 кГц
Данным условиям удовлетворяет комплементарная пара транзисторов КТ816Б/КТ817Б (p-n-p/n-p-n) с параметрами:
Uкэ.тах =25 В,
Iк.max=3 А,
Рк.тах= 25 Вт (при наличии теплоотвода),
h21Э = 25,
fh21Э = 3 МГц,
IКБ0 = 5 мА.
На выходной нагрузке транзистора КТ816Б (КТ817Б) строим нагрузочную характеристику (рис 5).
Режим холостого хода - Uкэ.тах =15 В, Iк = 0А
Режим короткого замыкания - Uкэ.тах =0 В, Iк = 5А
Расчёт площади охлаждаемой поверхности радиатора
,
т.к.
крайне мало,
в дальнейших расчётах его учитывать не
будем
Значит площадь охлаждаемой поверхности радиатора равна 254 см2
Рис 5. Выходная (нагрузочная) характеристика