5. Анализ частотных свойств

Область частот разделяют на 3 диапазона:

1. Область нижних частот f = 20 ÷ 350 Гц;

2. Область средних частот f = 35 0 ÷ 3 00 0 Гц;

3. Область верхних частот f = 300 0 ÷ 2000 0 Гц;

Область средних частот

Принимают, что ω_c*L_s<< R_н` не создает делителя напряжения, а

ω_c*L>> R_н` не шунтирует нагрузку. Эти величины не учитывают и получают эквивалентную схему (рис.9), по ней определяют коэффициент усиления усилителя

Рис.9. Эквивалентная схема

k=

Область нижних частот

Делают предположение ω_н*L_s<< R_н`, а ω_н*L≈ R_н, r₁ относят ко второй обмотки. Получают следующую схему (рис.10).

Рис.10. Эквивалентная схема после возможных предположений для области нижних частот

По полученной схеме определим напряжение на выходе четырехполюсника и коэффициент усиления.

Определяют коэффициент частотных искажений.

Тогда модуль коэффициента частотных искажений будет равен

cos𝝋=

При заданном модуле М_н. и наименьшей частоте f_н определяют необходимую индуктивность намагничующего контура трансформатора.

Область верхних звукових частот

Предположение ω_в*L_s≈ R_н`, ω<sub>в</sub>*L>> R<sub>н</sub>` получают схему для области верхних звуковых частот (рис.11).

Рис.11. Эквивалентная схема для области верхних звукових частот

Находят напряжение на выходе усилителя и коэффициент усиления по напряжению

L_s=L_s1+L`_s2

Определяют коэффициент частотных искажений и его модуль =1+j

При заданном модуле частотных искажений и верхней частоте находят максимально допустимую индуктивность рассеяния.

После расчета усилителя получили индуктивности намагничивающего контура, рассеяния, сопротивления обмоток, коэффициент трансформации и рассчитывают АФЧХ

K(jω)=f(ω)

После конструктивных расчетов уточняют параметры усилителя.

6. Расчет нелинейных искажений класс а

Для расчета нелинейных искажений необходимо построить динамическую входную и проходную характеристики транзистора (рис.12).

Рис.12. Входные и выходные ВАХ транзистора

После определения необходимого внутреннего сопротивления предварительного усилителя по входным и выходным ВАХ получают эквивалентную схему входа усилителя мощности (Рис.12а).

Рис.12а. Эквивалентная схема входа усилителя мощности

Рис.13. Проходная ВАХ транзистора

Определяют величину входного динамического сопротивления усилителя: R_вх=∆U_б/∆I_б. Для уменьшения влияния малого входного сопротивления транзистора принимают сопротивление источника входного сигнала для схемы с общей базой R_c =(2÷4)*R_вх, для схемы с общим эмиттером R_c=(3÷8)*R_вх. По уравнению E_е=I_бR_е+U_бе строят проходную вольт- амперную характеристику (рис.13). Проходная ВАХ, это зависимость тока коллектора от входного напряжения.

По методу 5-и ординат определяют составляющие спектра сигнала I_m1, I_m2, I_m3, I_m4 і DI_0К:

;

;

;

;

;

;

.

В классе А І_ко ток коллектора покоя и І_к рассчитаны примерно равно. Для проверки точности расчета спектра сигналов необходимо выполнить условие: I_к0 0,1I_к0 и проверить правильность определения спектра

Ікm1 + Іkm2+ Іkm3+ Іkm4+ Іср = Іkmax