Для выбранных транзисторов:
Выбор резисторов R13 и R14 осуществляется следующим образом. Оценим начальный ток входных транзисторов. Коэффициент усиления напряжения выходного каскада зависит от тока эмиттера транзисторов VT5 и VT6, т.к. ,
; .
Тогда в режиме малых токов усиление будет падать:
, rэ max >> R13(R14), ,
а при больших сигналах ( и токе Iэ ) будет расти.
Обычно не допускается снижение К5,6 min ниже единицы: ; при применении местной обратной связи (R9 и R10) δК уменьшится в десятки раз, а общая обратная связь (R2 и R1) доводит значение δК до долей процента. Т.о., примем ( если К5,6 min = = 1, то rэ max = Rн ), что ограничение максимального тока покоя IЭmin (мА) равно:
мА (Rн =16Ом);
С учетом температурной нестабильности следует выбрать рабочее значение тока покоя с запасом в 2-3 раза больше.
Iэ min=1,875x2.5=4,7mA
Сопротивления обратной связи по току принимаем равными:
R13 = R14 = ( 0,03 ÷ 0,1 ) Rн = 1Ом;(ряд Е24)
Расчет предoконечного каскада на транзисторах
Амплитуда напряжения на эмиттерах VT3 и VT4 равна ( Rн << R10 ):
.
Тогда, приняв R10 = h21Э5min Rн, получим Umн = 0,5 (1 + R10 / R9) Umэ .
Так как относительно точки подсоединения резисторов R10, R9 транзисторы VT3 и VT4 являются повторителями приращения напряжения на их базах, амплитуда напряжения на выходе ОУ практически повторяется на эмиттерах VT3, VT4 и равна UЭ ≈ Um вых ОУ, т.е. коэффициент усиления напряжения всего выходного каскада с учетом вышесказанного равен
. =>
Отсюда определяется сопротивление резистора R9. Допустимую амплитуду напряжения на выходе ОУ следует выбрать несколько меньше по сравнению с максимальной величиной, указанной в справочнике, то есть Um вых ОУ ≈ (0,7 ÷ 0,8) Um вых max ОУ .
Для ОУ К544УД2А:
Um вых max ОУ = 15 В, => Um вых ОУ = Umэ = 10,5 В.
Этот запас необходим из-за возможной нестабильности напряжения источника питания.
Сопротивление резисторов R11, R12 рассчитывается так, чтобы ток через них при максимальном сигнале соответствующей полярности не превышал (10 ÷ 20) % амплитуды тока базы выходных транзисторов
R11 = R12 = ( 5 ÷ 10 ) ּ=, (ряд Е24);
R10 = h21Э5min Rн = 40 ∙ 16 Ом ≈ 620 Ом , (ряд Е24);
кОм , (ряд Е24);
Выбор транзисторов vt3 и vt4:
Транзисторы предконечного каскада VT3 и VT4 должны удовлетворять условиям:
UКЭ max ≥ 1,2 (Uп1 + | Uп2 | ) = 36 В;
IК max > = = 0,0125А;
PК max > =
= =0,05Вт
Выбираем транзисторы КТ502В и КТ503А, удовлетворяющие вышеперечисленным условиям.
Вот параметры этих транзисторов:
VT3 – КТ502В: n-p-n VT4 – КТ503А: p-n-p
Iк max = 0,15А Iк max = 0,15А
Uкэ max= 40В Uкэ m =40В
Pк max = 0,35Вт Pк max = 0,35Вт
h21 э= 40 h21 э=40
Tп max =125C Tп max =125C
Rпк=214С/Вт Rпк= 214С/Вт
Тк= 25С Тк= 25С
Схема обеспечения режима покоя и его стабилизация
Схема обеспечения стабилизации тока покоя выходных транзисторов по температуре и питанию включает транзисторы VT1 и VT2 , а также резисторы R5, R6, R7.
Требования к транзистору VT2 минимальны, подойдет транзистор
МП37А‑кремниевый маломощный транзистор n-p-n структуры.
Его характеристики:
Iк max = 20мА
Uкэ max= 30В
Pк max = 150мВт
h21 э = 15…30
Tп max =85C
Rпк = 800С/Вт
Режим работы и выбор полевого транзистора VT1 определяется тем, что ток стока должен с некоторым запасом обеспечивать амплитудные значения тока базы транзистора VT4 в режиме отдачи максимальной мощности:
Напряжение Uсз на VT1 может достигать величины:
Uсз1=Um вых ОУ + |UП2 |=10,5 +15 = 25,5 В.
С некоторым запасом следует принять
Uсз1 max = ( 1,2 ÷ 1,5 ) Uсз1 = 1,35ּ(10,5+15)= 34,4 В.
Средняя рассеиваемая мощность равна
.
Выбираем полевой транзистор с минимальным начальным током, удовлетворяющим вышеуказанным условиям с учетом
Pк(Tc мах)Pp1=3,7мВт
Это транзистор 2П333Б. У этого транзистора:
Uо=2.5В ; Pк max = 250мВт;
Iсн=3мА ; Tп max =85C
Сопротивление автосмещения и стабилизации
( ряд-Е24),
Ток делителя R5 и R6 принимаем
Откуда
≈0,115 мВт