Методика расчета
Определяют максимальную мощность рассеяния на коллекторе транзистора одного плеча усилителя
.
Находят максимальный коллекторный ток транзистора одного плеча усилителя
.
Определяют
напряжение источника питания из
выражения
:
Из
стандартного ряда значений напряжений
выбирают ближайшее номинальное значение
.
Находят
граничную частоту усиления предполагаемого
типа транзистора из условия
принимая
Учитывая
полученные значения
,
,
а также условие
,
по справочнику выбирают транзисторы, составляющие p-n-p и n-p-n пару и обеспечивающие симметрию плеч каскада, и указывают их основные электрические параметры.
Построив
на графике семейства выходных
характеристик одного из транзисторов
(рис. 5) динамическую нагрузочную прямую,
отсекающую на оси абсцисс значение
а на оси ординат – значение
,
определяют значения
и
,
соответствующие границам линейной и
нелинейной частей выходных характеристик.
Рисунок 5 – Выходные характеристики транзистора
Находят реальную мощность в нагрузке, соответствующую площади треугольника ABC (рис. 5)
.
Определяют мощность, отбираемую каскадом от источника питания
.
Находят КПД каскада
.
Используя
входную характеристику одного из
выбранных транзисторов (рис. 6), определяют
по значению тока
значение напряжения
,
соответствующее амплитуде тока
.
Определяют
усредненное входное сопротивление
транзистора:
.
Рисунок 6 – Входные характеристики транзистора
Находят глубину обратной связи при максимальной амплитуде входного сигнала
.
Определяют входное сопротивление плеча каскада
.
Смещение
на базе каждого транзистора, обеспечивающее
работу каскада в режиме класса АВ
создается за счет падения напряжения
на диодах в прямом направлении. По
входной характеристике определяют
соответствующее минимальному (для
треугольника АВС на рис. 6) току базы
значение
напряжения смещения
.
Выбирают по справочным данным тип
диода, соответствующий заданному
напряжению смещения, указав его параметры
и
.
Определяют
сопротивление резисторов
.
Оно должно обеспечивать такую величину
тока, протекающего через диоды, чтобы
падение напряжения на них в прямом
направлении составляло
.
Тогда падение напряжения на одном
резисторе:
,
а сопротивление каждого резистора
.
Из стандартного ряда сопротивлений выбирают ближайшее номинальное значение .
Находят входную мощность каскада, предварительно рассчитав амплитуду напряжения базы транзистора:
.
Тогда
.
Рассчитывают коэффициент усиления по мощности
.
Определяют
коэффициент нелинейных искажений
сигнала по третьей гармонике с помощью
сквозной динамической характеристики
одного плеча усилителя
.
Сквозную динамическую характеристику
строят, используя входные и выходные
характеристики транзистора и зная
положение нагрузочной прямой (рис. 7).
Рисунок 7 – Определение данных для сквозной динамической характеристики
На
выходных характеристиках по заданным
в точках пересечения значениям
коллекторного тока определяют
соответствующие им значения базового
тока. По входным характеристикам для
данных базовых токов находят значения
напряжений «база-эмиттер». Затем,
используя формулу
,
находят ряд значений
и строят сквозную динамическую
характеристику (рис. 8).
Рисунок 8 – Сквозная динамическая характеристика
Используя
построенную сквозную динамическую
характеристику, определяют значение
тока
,
соответствующее значению
и
рассчитывают
коэффициент нелинейных искажений
сигнала по третьей гармонике
.
Учитывая нелинейные искажения по второй гармонике за счет асимметрии схемы, находят коэффициент нелинейных искажений.
.
Сравнив
полученное значение
с заданным
,
убеждаются, что полученное значение
меньше заданного.
Определяют емкость разделительного конденсатора из формулы
,
Из
стандартного ряда емкостей выбирают
ближайшее большее номинальное значение
.