Элемент		Наименование		Кол-во		Примечание

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………...……………5

1 Выбор типа выходного каскада….………………………………………….6

2 Расчет выходного каскада...…………………………………………………7

3 Расчет фазоинверсного каскада…………………………..………………..14

4 Выбор типа входного каскада.……………………………………………..18

5 Расчет каскада предварительного усиления...…………………………….20

6 Расчет входного каскада…………………………………………………....22

7 Расчет цепей фильтрации по питанию…...………………...……………...24

8 Расчет коэффициента гармоник выходного каскада и обратной связи....25

9 Расчет элементов связи…………………...………………………………...28

Вывод………..………………………….……………………………………...30

Список литературы…………………….……………………………………...31

Введение

Усилителем называется устройство, предназначенное для увеличения параметров электрического сигнала (напряжения, тока, мощности). Энергия, затрачиваемая на управление усилителя обычно намного меньше выходной. Усилители часто выполняют на биполярных и полевых транзисторах, электронных лампах, туннельных диодах и других элементах, имеющих ВАХ с отрицательным дифференциальным сопротивлением.

Коэффициент усиления – отношение выходных параметров усилителя к входным (K_u=U_вых/U_вх). Входное и выходное сопротивления важны для согласования усилителя с нагрузкой и генератором входного сигнала.

Обратной связью называется передача сигнала из выходной цепи усилителя во входную. Цепь, обеспечивающая передачу называется цепью обратной связи. Обратная связь может быть положительной или отрицательной, организовываться по току и по напряжению.

Применение трансформаторного выходного каскада обусловлено выбором напряжения питания и величиной сопротивления нагрузки. Данный каскад работает в режиме В (в нём смещение на базах транзисторов равно нулю). Нелинейные искажения каскада существенно уменьшаются, так как начальный нелинейный участок характеристики транзистора. Транзисторы в каскаде открываются поочерёдно. Выходная мощность каскада равна: Р_вых= U_кмI_км/2.

Построение нагрузочной прямой определяется как совокупность точек пересечения кривых семейства ВАХ нелинейного активного прибора и ВАХ линии нагрузки. Рабочую точку выбирают исходя из режимов в которых работает активный прибор, а также из заданных амплитуд выходных напряжений и токов.

1. Выбор типа выходного каскада

Тип выходного каскада выбирается исходя из необходимой величины напряжения питания.

Амплитудное значение коллекторного напряжения нагрузки:

где - эффективное напряжение на нагрузке, В.

Амплитуда импульса тока нагрузки:

Необходимое напряжение источника питания:

КТ815

КТ816

КТ819

где - внутреннее сопротивление транзистора в режиме насыщения, определяется по выходной характеристике транзисторов.

Полученное значение принадлежит диапазону:

- выбираем трансформаторный выходной каскад с напряжением питания .

2 . Расчет выходного каскада

Рис. 2.1. Трансформаторный выходной каскад.

Выбор выходных транзисторов

Амплитудное значение коллекторного напряжения транзистора VT1(VT2) (см. рис.2.1.):

где U_н  эффективное значение напряжения на нагрузке в В.

Амплитуда коллекторного тока транзистора VT1(VT2):

Мощность, выделяемая каскадом в нагрузке:

Необходимое напряжение источника питания:

где k₁ = (1,011,1)  коэффициент запаса по напряжению;

r_нас = (0,11)Ом  внутреннее сопротивление транзистора в режиме насыщения.

Выберем напряжение источника питания равным Е_п = 15В.

Мощность, отдаваемая транзисторами в нагрузку:

где _тр – КПД выходного трансформатора.

Ориентировочная мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора:

По следующим неравенствам выбираем транзисторы VT1(VT2):

По справочнику [11] выбран транзистор KT817А со следующими параметрами:

P_{кдоп25С} = 25Вт  максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность на коллекторе;

U_кэдоп = 40В  максимально допустимое постоянное напряжение между коллектором и эммитером;

I_кдоп = 3А  максимально допустимый постоянный ток коллектора;

h_21эmin = 25  минимальный статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эммитером;

Т_пдоп = 150С  максимально допустимая температура перехода;

 тепловое сопротивление подложка-корпус;

I_к0 = 0,1мА  обратный ток коллектора.

После предварительного выбора транзисторов VT1 и VT2 необходимо проверить их мощностные показатели при наибольшей температуре окружающей среды по формуле:

где  номинально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора при максимальной температуре коллекторного перехода;

где t_в  верхнее значение диапазона рабочих температур.

Поскольку P_кдоп > P_к1 , то выбранные транзисторы подходят для выходного каскада.