3. Выбор транзистора первого каскада.

Осуществляется по:

1. Коэффициенту усиления

2. Напряжению сток- исток

3. Току стока

4. Мощности рассеивания

5. Граничной частоте

-глубина ОС;

Для определения напряжения, запишем выражение закона Кирхгофа по напряжению для контура:

Выберем транзистор по току и напряжению:

MPF9200, n- канал ()

Проверим, подходит ли транзистор по коэффициенту усиления и граничной частоте:

- по ГОСТу:

-определяется графически (граф. 7 и 8)

Граф. 7: ВАХ

Граф. 8: Крутизна

Транзистор подходит по всем параметрам.

4. Электрический расчёт.

1. Электрический расчёт оконечного каскада.

Из расчёта структурной схемы:

По ГОСТу выбираем:

Для транзистора IRF532:

- определяются графически (граф. 9)

Для транзистора IRF9530:

- определяются графически (граф. 10)

Необходим технологический запас, поэтому выбираем:

Тогда:

Граф. 9: Семейство ВАХ IRF532

Граф. 10: Семейство ВАХ IRF9530

Проверим, подходят ли ПТ по дополнительным эксплуатационным параметрам:

Т.о. оба транзистора подходят с небольшим запасом по всем параметрам.

2. Расчёт входных показателей оконечного каскада.

Граф. 11:

- см. граф. 11

3. Электрический расчёт предоконечного каскада (драйвера).

В драйвере используется т. н. эффект «вольт- добавки» за счёт большой ёмкости

Из- за этой ёмкости включено параллельно , поэтому выбираем его следующим образом:

- по ГОСТу:

Резистор по переменному току включён параллельно З-И оконечных ПТ, поэтому:

Сильное увеличение недопустимо, т. к. в этом случае Т. П. попадёт в сильно нелинейную область проходной ВАХ.

Чтобы найти запишем выражение для з- на Кирхгофа для контура:

т. к.

Выберем резисторы по ГОСТу:

При наличии вольт-добавочной ёмкости:

Найдём амплитуду тока стока драйвера:

Т.к. , то режим «А» осуществим для транзистора драйвера с запасом.

Найдём мощность, рассеиваемую на стоке транзистора:

Максимальное напряжение сток- исток транзистора VT2 при «В-Д»:

Проверим, подходит ли транзистор по эксплуатационным параметрам:

Найдём значение вольт- добавочной ёмкости . Постоянная времени цепи «В-Д»:

Д. б. :

Выбираем:

Выбираем по ГОСТу:

4. Электрический расчёт первого каскада.

Выбран ПТ: - по ГОСТу.

Запишем выражение для закона Кирхгофа по замкнутому контуру:

, где - результирующее сопротивление в цепи эмиттера.

- выбираем:

- выбираем по ГОСТу:

- выбираем по ГОСТу:

- выбираем по ГОСТу:

5. Резисторы в цепи драйвера.

- выбираем по ГОСТу:

- ток делителя в цепи затвора VT2

- выбираем по ГОСТу:

Транзистор подходит по всем параметрам.

- по ГОСТу выбираем:

должно быть много больше, чем .

Выбираем

- выбираем по ГОСТу:

6. Цепь ОС

- коэффициент передачи цепи ОС.

-выбираем по ГОСТу:

7. Ёмкости

Найдём приближённые значения ёмкостей :

По ГОСТ:

По ГОСТ:

По ГОСТ:

По ГОСТ:

По ГОСТ:

5. Компьютерное моделирование работы УМЗЧ в CCM MC9

Принципиальная схема УМЗЧ

Принципиальная схема с постоянными токами, протекающими в цепях.

Принципиальная схема с постоянными напряжениями в узлах.

В процессе моделирования сопротивления резисторов и ёмкости конденсаторов изменялись для получения необходимых токов и поэтому могут не совпадать с рассчитанными в разделе 3 курсового проекта.

Временная зависимость выходного напряжения при максимальной мощности сигнала в нагрузке и заданном в ТЗ Кгобщ.

Из этой характеристики видно, что амплитуда выходного напряжения что близко к рассчитанному в разделе 3.

Определение мощностей и КПД усилителя.

Максимальная мощность в нагрузке при заданном Кгобщ.

Из этой характеристики видно, что , что немного больше необходимого по техническому заданию .

Значения мощности P0,отбираемой от источников питания при максимальной мощности сигнала в нагрузке. А так же значение мощности P1, отбираемой от источника питания предоконечным каскадом (драйвером). Видно, что он потребляет лишь малую часть от общей мощности.

Общий КПД при действии максимальной мощности сигнала в нагрузке равен 58%

КПД выходного каскада

Зависимость КПД от уровня входного сигнала.

Значения Kгобщ при максимальной мощности сигнала.

Формы токов ПТ плеч в режиме АВ; соответствуют теоретическим положениям, схожи с рассчитанными и почти не отличаются друг от друга.

АЧХ усилителя.

Из неё видно, что требования ТЗ по Fвч и Fнч выполняются.

Все полученные при моделировании характеристики удовлетворяют, а некоторые даже превосходят, требуемые по техническому заданию.