- •Задание на курсовое проектирование.
- •2. Выбор и обоснование схемы усилителя.
- •3. Расчет выходного каскада.
- •3.1. Выбор схемы усилителя мощности.
- •3.2. Выбор транзисторов.
- •3.3. Выбор операционного усилителя для схемы выходного каскада.
- •3.4. Полный расчет бустера.
- •3.5. Построение семейства выходных вольтамперных характеристик.
- •3.6. Оценка усилительных свойств выходного каскада.
- •3.6.1. Графический метод.
- •3.6.2. Аналитический метод.
- •3.6.3. С учетом местной обратной связи.
- •3.7. Оценка нелинейных искажений.
- •4. Расчет предварительного усилителя.
- •4.1. Расчёт входного каскада.
- •4.2. Расчет промежуточного каскада.
- •4.3. Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика каскада.
- •5. Полный расчет схемы усилителя мощности.
- •5.1. Оценка усилительных свойств схемы.
- •5.2. Расчёт емкостей разделительных конденсаторов.
- •5.3. Проверка работы в области верхних частот.
- •5.4. Расчёт кпд.
- •5.5. Расчёт фильтров в цепях питания операционных усилителей.
- •5.6 Электрическая схема и спецификация элементов.
- •Список использованной литературы:
3.4. Полный расчет бустера.
В подразделе 3.4 проводим полный расчет схемы выходного каскада, электрическая схема которого изображена на рисунке 3.3.
Сопротивление
резистора
выбираем из условия
максимального тока, потребляемого
операционным усилителем
Определим токи через транзисторы
где ток
обычно принимается равным 1 мА в классе
усиления АВ.
Напряжения
на базах транзисторов
задаются
параметрическими стабилизаторами
,
(рис. 3.1) и определяем
выбранными из [4] стабилитронами или
светодиодами. Обычно значение напряжения
на диоде равно 0.7 В.
Сопротивления
резисторов
,
выбираем из
условия обеспечения режима АВ в
транзисторах выходной цепи
Принимаются
номинальные значения сопротивлений
Мощность, рассеиваемая каждым из транзисторов равна
На основании проведённых расчётов выбирается пара комплементарных транзисторов , удовлетворяющих следующим требованиям:
(50
мА > 5.42 мА)(40 В = 40 В)
(0.15 Вт > 0.14 Вт)
(250 МГц > 8.5 кГц)
Принимаются транзисторы КТ361В, КТ315В [2, 3], параметры которых приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3
Тип Транзистора |
|
|
|
|
|
|
p-n-p |
n-p-n |
|||||
КТ361В |
КТ315В |
0.05 |
40 |
0.15 |
250 |
20-700 |
Рис. 3.6. Графики зависимости коэффициента передачи от тока коллектора для транзисторов КТ361В и КТ315В.
Сопротивление
резистора
бустера напряжения зависит от входного
тока ОУ и находится из выражения
следующим образом. Так как обычно
коэффициент усиления выходного каскада
УМ лежит в пределах 3 – 5, то принимаем
.
Тогда
В и с учетом входного
тока ОУ
находим сопротивление резистора
Ом. Найденное
значение сопротивления имеет большое
значение. С учетом условия, что для ОУ,
выпускаемых отечественной промышленностью,
это сопротивление лежит в пределах
(5
10)
(кОм), принимается номинальное значение
сопротивления резистора
кОм.
Тогда
с учетом местной обратной связи в схеме
выходного каскада УМ находим сопротивление
Принимаем
номинальное значение сопротивления
кОм.
Рассчитываем
сопротивление резистора
Принимаем
номинальное значение сопротивления
кОм.
Диоды
и
выбираются
в соответствии с условиями:
где
токи базы транзисторов
,
.
допустимые
диапазоны изменения тока стабилитрона.
Выбираем стабилитроны КС175А [4], имеющие
ток потребления до 20 (А)
рабочее напряжение (3 20) (В)
Сопротивления резисторов и находятся как
и принимаем
в соответствии с номинальными значениями
сопротивлений
(кОм).
Конденсатор
служит для коррекции
частотной характеристики бустера и
выбирается из выражения
где
один из параметров транзистора выходного
каскада ОУ (обычно 120 – 150),
принимается для транзисторов
при
;
постоянная
времени в области верхних частот
После расчетов
принимается
конденсатор, имеющий емкость номинального
значения
пФ.
