МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И

МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский Технический Университет Связи и Информатики»

Кафедра «Радиооборудование и схемотехника»

Лабораторная работа №16

«Двухтактный бестрансформаторный усилитель мощности»

по дисциплине

«Схемотехнкиа»

Выполнил студент гр. XXXX:

https://t.me/mattervisualizer

Проверил: Захаров. А. М.

Москва, 2023 г.

Содержание.

1. Цель работы. 3

2. Принципиальные схемы двухконтактного бестранформаторного каскадного усилителя мощности. 3

3. АЧХ бестрансформаторного усилителя мощности. 5

4. Спектры и временные диаграммы входного и выходного тока. 6

5. Вывод. 11

1. Цель работы.

Изучение методов построения двухтактных оконечных каскадов усилителей мощности звуковых частот при непосредственной связи с предоконечным каскадом; исследование свойств оконечного каскада с применением компьютерного моделирования и расчет основных энергетических характеристик.

2. Принципиальные схемы двухконтактного бестранформаторного каскадного усилителя мощности.

Схемы двухконтактного бестрансформаторного усилителя мощности и её параметры для R3=77 Ом показаны на рисунке 1.1 и рисунке 1.2.

Рисунок 1.1 – Схема усилителя (обозначены узлы).

Рисунок 1.2 – Схема усилителя (обозначены токи).

Схемы двухконтактного бестрансформаторного усилителя мощности и её параметры для R3=105 Ом показаны на рисунке 1.3 и рисунке 1.4.

Рисунок 1.3 – Схема усилителя (обозначены узлы).

Рисунок 1.4 – Схема усилителя (обозначены токи).

Данные по токам и по напряжению записаны в таблицу 1.

Таблица 1. – Значения токов и напряжения на транзисторах Q1, Q2 и Q3.

	Uбэ01, В	Uбэ02, В	Uбэ03, В	Iб01, мА	Iб02, мА	Iб03, мА	Iк01, мА	Iк02, мА	Iк03, мА
R3 = 77 ом	12.695	11.32	739,509 * 10^-3	3.615	2.785	1.551	138.741	135.956	129.117
R3 = 105 ом	9.581	8.209	739,509 * 10^-3	3.141	2.853	1.551	124.889	125.178	125.089

3. АЧХ бестрансформаторного усилителя мощности.

АЧХ по напряжению и по ЭДС при R3=77 Ом представлены на рисунке 2.1, а при R3=105 на рисунке 2.2.

Рисунок 2.1 – АЧХ по напряжению и ЭДС при R3=77 Ом.

Рисунок 2.2 – АЧХ по напряжению и ЭДС при R3=105 Ом.

Данные по АЧХ занесены в таблицу 2.

Таблица 2. – Значения АЧХ по напряжению и по ЭДС.

	АЧХ ПО НАПРЯЖЕНИЮ			АЧХ ПО ЭДС
	Кср	Fн	F	Кср	Fн	F
R3 = 77 ом	19.726	27.987	334.976*10^3	50.64	931.352	927.776*10^3
R3 = 105 ом	21.413	19.103	319.24*10^3	46.044	901.929	895.133*10^3

4. Спектры и временные диаграммы входного и выходного тока.

Спектр напряжения на нагрузке, входная и выходная временная диаграмма сигналов при R3=77 Ом показаны на рисунке 3.1, а на рисунке 3.2 показаны временные диаграммы коллекторных токов транзисторов Q3, Q1 и Q2 соответственно при R3=77.

Рисунок 3.1– Спектр и временные диаграммы при R3=77 Ом.

Рисунок 3.2– Временные диаграммы коллекторных токов при R3=77 Ом.

Для выбора оптимального значения сопротивления используются функция Stepping. Получившиеся Rопт = 85 Ом (120 Ом + 50 Ом / 2). Это показано на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3– Временные диаграммы выходного сигнала при R=50...120 Ом.

Спектр напряжения на нагрузке, входная и выходная временная диаграмма сигналов при Rопт=85 Ом показаны на рисунке 3.4, а на рисунке 3.5 показаны временные диаграммы коллекторных токов транзисторов Q3, Q1 и Q2 соответственно при Rопт=85.

Рисунок 3.4– Спектр и временные диаграммы при Rопт=85 Ом.

Рисунок 3.5– Временные диаграммы коллекторных токов при Rопт=85 Ом.

Для выбора оптимального значения амплитуды используются функция Stepping. Получившиеся Аопт = 0.8). Это показано на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6– Временные диаграммы коллекторных токов Q1 и Q2 при Rопт = 85 Ом.

Спектр напряжения на нагрузке, входная и выходная временная диаграмма сигналов при Rопт=85 Ом и Аопт = 0.8 В показаны на рисунке 3.7, а на рисунке 3.8 показаны временные диаграммы коллекторных токов транзисторов Q3, Q1 и Q2 соответственно при Rопт=85 и Аопт = 0.8 В.

Рисунок 3.7– Спектр и временные диаграммы при Rопт=85 Ом и Аопт=0.8.

Рисунок 3.8– Временные диаграммы коллекторных токов при Rопт=85 Ом и Аопт=0.8.

Перенесенные данные представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Результаты вычислений.

	R, Ом	Um ср, В	кГ, %	Imk1, мА	Imk2, мА	Imk3, мА
R3	77	1	10.5	12.1	0.236	1.25
R3 опт	85	1	10.3	12.1	0.448	1.17
R3 опт, Aопт	85	0.8	8.9	10.5	0.311	0.877

5. Вывод.

Определено оптимальное значение сопротивления обратной связи Rопт=85 Ом, при котором отсутствует отсечка выходного напряжения сверху или снизу, при заданной амплитуде входного напряжения. Отсечка происходит вследствие перехода одного из транзисторов Q1 или Q2 в режим насыщения. При выставлении оптимальной амплитуды Аопт=0.8 В и оптимального сопротивления обратной связи Rопт=85 Ом уменьшился коэффициент нелинейных искажений.