3. Вибір схеми вихідного кола підсилювача.
Безтрансформаторне вихідне коло простіше в конструктивному відношенні, має кращі показники по відношенню до нелінійних та частотних спотворень, має здатність пропускати ширшу смугу частот, може бути реалізоване в інтегральному виконані. Разом з тим воно має ряд недоліків котрі обмежують застосування безтрансформаторних схем в апаратурі ВТЗ.
1) Вихід підсилювача несиметричний, а тому неприпустимий при роботі на трансляційних лініях.
2) Енергетичні показники (ККД, вихідна потужність) значною мірою залежать від опору навантаження.
Таким чином вимогам завдання найбільш задовольняє схема однотактного резистивного безтрансформаторного ПНЧ з включенням транзистора з ЗЕ і емiтерною термостабiлiзацiєю колекторного струму (рис.1).
Рис. 1
4. Попередній вибір транзистора.
Для безтрансформаторної схеми критеріями для вибору транзистору являються:
- гранична частота передачі струму fh21е;
- максимальна потужність, яка розсіюється на колекторі транзистора в режимі спокою Рк мах;
- допустима напруга на ділянці К-Е у режимі спокою Uкемах.
Визначаємо ці параметри:
- fh21е=(2÷5)fв.
-Рк мах=4Р~. P~-коливальна потужність в колі колектора транзистора каскаду.
В свою чергу Р~=Pн/КРвих, де КРвих - коефіцієнт передачі потужності вихідного кола підсилювача.
Враховуючи те, що вихідне коло резистивно - ємнiсне приймаємо КРвих=(0.1÷0.6).
-Uкемах=Uкеп/(0.3÷0.45), де Uкеп=(0.3÷0.4)(Ек-URф) напруга на ділянці колектор-емiтер в режимi спокою.
URф=0.1Ек –падіння напруги на опорі RФ.
Після визначення вище приведених параметрів, використовуючи довідники [1,2] вибирається транзистор, виписуються величини fh21е, h21е, Рк мах, Uкемах, ІКмах, копіюються сім’ї вихідних і вхідних ВАХ (рис. 4).
5. Побудування навантажувальної характеристики.
Вибираємо значення струму колектора транзистора в статичному режимі Ікп, який знаходиться в межах (1.05÷1.2)ІКm ≤ Ікп ≤ІКдоп, де ІКдоп= Рк мах/Uкеп, ІКm - амплітуда струму колектора. В свою чергу ІКm=2Р~/UКm, де UКm - амплітуда напруги в колі колектора, яка розраховується за співвідношенням UКm=UКеп - UКмін. Напруга UКмін це мінімальна напруга на ділянці колектор-емітер.
Після розрахунку Uкеп і Ікп будується навантажувальна характеристика. Для цього: - відмічаємо на вихідних ВАХ положення робочої точки 3;
- з точок, які відповідають Uкемін і Uкемакс=UКЕП+UКm встановлюються перпендикуляри до осi напруги до перетину з гілками сім’ї вихідних ВАХ в точках, які відповідають відповідно Ікмін=Ікп–ІКm і Ікмакс=Ікп+ІКm;
- через точки 1, 3, 5 (рис. 4) проводимо навантажувальну пряму. Потрібно перевірити, щоб величина коливальної потужності в колі колектора, яка чисельно дорівнює площі трикутника 1 О 3 (3 О’ 5), була не менше потрібної Р~.
Значення струмів бази в точках 1, 2, 3, які відповідають максимальному струму бази - Ібмакс, струму бази спокою - Ібп, мінімальному струму бази - Ібмін відмічаємо на вхідній статичній характеристиці. Проекції цих точок на ось напруги дають значення Uбемакс, Uбеп, Uбемін. Амплітуда напруги сигналу в колі бази Uбm=(Uбемакс-Uбемін)/2.