1. Расчет усилителя мощности

   1. Расчет оконечного каскада

      1. Выбор транзисторов

Для расчёта был выбран оконечный каскад на комплементарных транзисторах, собранных попарно в сборки Дарлингтона, образующих составной транзистор (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Оконечный каскад

Затем был произведен выбор транзисторов по допустимой мощности рассеяния на коллекторе, и максимальной амплитуде коллекторного тока.

Максимальная мощность, рассеиваемая на коллекторе, рассчитывается по формуле:

Максимальный требуемый эмиттерный ток (амплитудное значение), рассчитывается по формуле:

Максимальное требуемое напряжение (амплитудное значение), падающее на нагрузке, рассчитывается по формуле:

По этим параметрам выбираются транзисторы T2, Т3 и Т4, T1 для оконечного каскада из доступных в симуляторе. Наиболее подходящими оказываются транзисторы BD139 и BD140 соответственно, параметры которых приведены ниже:

1. Максимальный коллекторный ток = 1,5 А;

2. Максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе = 12,5 Вт;

3. Статический коэффициент усиления по току = 40  250;

4. Максимальное напряжение коллектор-эмиттер = 80 В;

5. Объемное сопротивление базы = 1 Ом;

Что тут писать?

Содержание основной части работы должно отвечать заданию (ТЗ) и требованиям.

В основной части приводятся данные, отражающие сущность, методику и основные результаты выполненной работы.

Основная часть должна содержать: выбор направления исследования, включающий обоснование направления исследования, методы решения задач и их сравнительную оценку, описание выбранной общей методики проведения работы; процесс теоретических и (или) экспериментальных исследований, включая определение характера и содержания теоретических исследований, методы исследований, методы расчета, обоснование необходимости проведения экспериментальных работ, принципы действия разработанных объектов, их характеристики; обобщение и оценку результатов исследований, включающих оценку полноты решения поставленной задачи и предложения по дальнейшим направлениям работ, оценку достоверности полученных результатов и технико-экономической эффективности их внедрения и их сравнение с аналогичными результатами отечественных и зарубежных работ, обоснование необходимости проведения дополнительных исследований, отрицательные результаты, приводящие к необходимости прекращения дальнейших исследований.

Предлагаю для данной курсовой работы разделить основную часть на две: теоретическая и практическая часть.

2. Снятие вах транзисторов

После были сняты входные и выходные ВАХ транзисторов BD139 и BD140. Поскольку транзисторы, включенные по схеме Дарлингтона работают как один составной транзистор, то характеристики снимались для сборки из двух транзисторов.

Были сняты выходные характеристики транзистора BD139, показанные на рисунке 1.2.

Также, для определения некоторых параметров транзистора понадобится нагрузочная прямая, которая строится для одного полупериода сигнала на семействе выходных характеристик.

Нагрузочная прямая по постоянному току проводится через точки (E;0) и ( ; ), где = 12 В (напряжение в состоянии покоя), а = 0,05 * (ток покоя).

По переменному току нагрузочная прямая проводится через точки: ( ; ) и ( ; + ).

Питание необходимо выбирать исходя из требуемой амплитуды выходного сигнала, т. к. = 8 В и используются двухтактная схема, возьмем источник питания E = 24 В.

Построим нагрузочные прямые и выберем рабочую точку, соответствующую классу усиления AB:

Рисунок 1.2 – Выходные ВАХ транзистора BD139

Точки с выходной ВАХ были перенесены на проходную.

Проходная характеристика сборки из двух BD139 представлена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 – Проходная ВАХ транзистора BD139

После чего была снята входная ВАХ (рисунок 1.4) и на нее были перенесены точки с выходной ВАХ.

Рисунок 1.4 – Входная ВАХ транзистора BD139

Определим входное сопротивление по линейному участку ВАХ:

Рассчитаем крутизну транзистора и коэффициент усиления по току в рабочей точке:

Затем, рассчитаем выходное сопротивление эмиттерного повторителя:

Теперь, имея коэффициент усиления по току, можно рассчитать входное сопротивление транзистора по переменному току с учетом обратной связи, создаваемой сопротивлением нагрузки:

Подытожив, можно сказать, что выбранной рабочей точке соответствуют следующие параметры:

= 0,05 мА, = 0,05 А, = В, = мА/В, = , = 116 кОм.

Сборка из двух комплементарных транзисторов BD140 имеет аналогичные статические характеристики, поэтому она в рассмотрении не нуждается.