7. Расчет цепей фильтрации по питанию
Реальный
источник питания усилителя имеет
внутреннее сопротивление
=0,1
(Ом).
Поэтому на клемме
подключения источника питания к усилителю
возникают пульсации напряжения
,
вызванные
токами коллекторов транзисторов
выходного каскада
.
При непосредственном подключении входного каскада и каскадов предварительного усиления к источнику питания эти пульсации напряжения могут вызвать самовозбуждение усилителя. Для развязки по питанию применяются RC - фильтры, или цепи с гасящим сопротивлением R1 и стабилитроном VD1, шунтированным конденсатором C1 (22 - 47 нФ).
Выбор каскадов,
для которых необходимо применить
развязку, и типа схем развязки выполняется
следующим образом. Сначала определяют
амплитуды полезного сигнала
,
далее рассчитывают напряжение пульсаций
на источнике питания:
Напряжение пульсаций
каскада предварительного усиления,
поступающее на его вход через базовый
делитель напряжения равно:
- значит развязка
по питанию не нужна.
Напряжение пульсаций входного каскада, поступающее на его вход равно:
- значит развязка
по питанию нужна.
8. Расчет коэффициента гармоник выходного каскада и обратной связи
Определим коэффициент гармоник выходного каскада:
-
Точки
Iкmax, А
Iб, мА
Uбэ, В
А
1,48
75
2,23
1
1,4
60
1,9
2
1,2
45
1,61
3
0,97
30
1,3
4
0,7
15
1
B
0,4
5
0,8
Коэффициент гармоник:
Расчет обратной связи
Коэффициент усиления по напряжению получился равным
где
коэффициент усиления по напряжению
выходного каскада;
коэффициент
усиления по напряжению фазоинверсного
каскада;
коэффициент
усиления по напряжению промежуточного
каскада;
коэффициент
усиления по напряжению входного каскада.
Для стабилизации режима покоя в каскад вводят обратную связь (ОС). Обратной связью называется передача информации (или энергии) с выхода устройства или системы на его вход.
Если на входе складываются сигналы разных знаков, то ОС является отрицательной (ООС). В этом случае на входе схемы действует разностный сигнал, который меньше входного. Выходной сигнал при этом уменьшается. Однако при применении ООС увеличивает стабильность выходной величины: ООС по напряжению стабилизирует напряжение, ООС по току стабилизирует ток и т.д.
В этом случае коэффициент усиления по напряжению усилителя принимает следующий вид:
где K коэффициент усиления по напряжению (без обратной связи) участка схемы, охватывающего обратную связь. В данном случае он равен коэффициенту усиления по напряжению всего усилителя (без обратной связи):
Коэффициент j:
где R выбирается равным 10Ом, а RОС порядка 10кОм.
Таким образом
коэффициент усиления по напряжению
усилителя, охватывающего ООС, уменьшается
в (1+jK)
раз. Коэффициент усиления по напряжению
усилителя необходимо уменьшить в
раз.
Можно записать:
1+jK = 180;
Тогда:
В результате требуемый коэффициент усиления по напряжению усилителя (с учетом ООС) будет равен:
