- •Содержание
- •Введение
- •1 Бестрансформаторный усилитель мощности
- •2. Двухтактный трансформаторный усилитель мощности на биполярном транзисторе Исходные данные для расчёта:
- •Выбор схемы.
- •2. Проверим заданный по условию транзистор на соответствие условиям эксплуатации.
- •3. Выбор рабочей точки транзистора vt1 по постоянному току.
- •4.Наклон желаемой нагрузочной прямой по переменному току vt1.
- •5.Расчет мощности коллекторной цепи vt1.
- •6. Расчет нелинейных искажений.
- •7. Расчет элементов температурной стабильности.
- •9. Выбор радиатора.
- •10. Расчет входных параметров каскада.
- •3.Однотактный трансформаторный усилитель мощности на биполярном транзисторе
- •2. Выбор типа транзистора vt1.
- •3. Выбор положения рабочей точки vt1 по постоянному току.
- •4. Расчет резисторов Rэ, Rф.
- •5.Наклон нагрузочной прямой по переменному току.
- •6. Расчет мощности, выделяемой в коллекторной цепи vt1.
- •7. Расчет нелинейных искажений каскада.
- •8. Расчет цепи делителя.
- •9. Расчет выходного трансформатора.
- •10. Температурная стабильность каскада.
- •4. Однотактный усилитель мощности на полевом транзисторе
- •2. Выбор типа транзистора vt1.
- •3. Выбор положения рабочей точки vt1 по постоянному току.
- •4. Расчет по постоянному току.
- •5. Положение нагрузочной прямой по переменному току.
- •6. Расчет по переменному току.
- •7. Расчет нелинейных искажений каскада.
- •8. Расчет выходного трансформатора.
- •9. Характеристики каскада.
- •10. Расчет конденсаторов.
- •5. Предварительный усилитель на опереционном усилителе Исходные данные для расчета:
- •1. Расчет требуемой глубины осс.
- •2.Расчет параметров пу.
- •3. Погрешности пу, вызванные влиянием температуры.
- •6. Предварительный усилитель на полевом транзисторе
- •1. Выбор типа транзистора vt.
- •2. Выбор положения рабочей точки vt по постоянному току.
- •3. Расчет по постоянному току.
- •4. Положение нагрузочной прямой по переменному току.
- •5. Параметры схемы замещения каскада.
- •6. Расчет нелинейных искажений каскада.
- •7. Характеристики каскада.
- •8. Расчет конденсаторов с, Си.
- •9. Расчет звена оос.
- •7. Схема согласования
- •Исходные данные для расчета:
- •8. Активный фильтр
- •9. Генератор тактовых импульсов на логических элементах
- •10. Делитель частоты
- •11. Генератор синусоиды на ппзу
- •Выбор полевого транзистора
- •7. Расчёт моста Вина
- •Пример расчёта генератора синусоиды на оу
- •13. Блок питания
- •Список литературы
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в
- •Приложение г
- •Приложение д Прошивка ппзу
9. Выбор радиатора.
Находим необходимую мощность, рассеиваемую на коллекторе транзистора
, где ; , где ξ=Uкэm/Е=7,8/18=0,433
А; В.
Вт.
Радиатор для каждого из транзисторов рассчитываем, исходя из максимальной температуры перехода Тпmax= +125˚ С.
, где RТТ =1 ˚С/Вт.
Выбираем ребристый радиатор площадью S=171 см2.
Рис. 2.9 – Ребристый радиатор.
10. Расчет входных параметров каскада.
а) Входное сопротивление двухтактного каскада:
Rвх= h11э=1,5 Ом
б) Входная мощность двухтактного каскада:
Pвх = uбm *Iбm/2= (0,1*0,15) / 2 = 0,0075 Вт
в) Коэффициент усиления по мощности:
KP = Pн / Pвх = 12,5/0,0075=1667
г) Коэффициент усиления по напряжению:
=
д) Коэффициент усиления по току:
KI=KP/KU=1667/167= 10
3.Однотактный трансформаторный усилитель мощности на биполярном транзисторе
Исходными данными для расчета однотактного усилителя мощности являются входные параметры двухтактного усилителя мощности:
1) Рн= 7,5 мВт
2) Rн= 1,5 Ом
Частота сигнала fн=5,5 кГц
4)
Риc. 3.1 – Схема однотактного усилителя мощности на биполярном транзисторе.
Расчет каскада производится аналогично расчету усилителя с общим эмиттером, но необходимо учитывать, что подключение сопротивления нагрузки Rн к коллекторной цепи транзистора VT1 происходит через трансформатор Тр1. По переменному току напряжение коллектора VT1 Uk и напряжение нагрузки Uн связаны через коэффициент трансформации n:
n=W2/W1= Uн/Uk
1. Выбор КПД трансформатора осуществляем по таблице 2.1:
ηтр= 0,65
2. Выбор типа транзистора vt1.
Рассчитываем необходимую допустимую мощность, рассеиваемую на коллекторе транзистора.
Pк.доп.=(1,11,2)*Pн / (тр*к), где к – КПД каскада.
Для транзисторов, работающих в режиме A к = (0,250,3)
Pк.доп.=1,2* 0,0075 / (0,65*0,25) = 55,4 мВт.
Рассчитываем граничную частоту, которая должна быть в 510 раз больше частоты сигнала в нагрузке
fгр= (510)*fн = (27,555) кГц.
3) Uкэ.max≥ 1,2*(2+2*Uн/n) – неравенство зависит от коэффициента n, который нам неизвестен, поэтому его выполнение проверим позже.
Исходя из полученных данных выбираем транзистор КТ-201Б, параметры которого:
Uкэ.max=20 В; Uкэ.отс.=2 В; fгр=3 МГц; Iк.max=20 мА; h21э=90 (min 30);
Pк.max=150 мВт при температуре окружающей среды Тс=(-60+90) ˚С.
Рис. 3.2 – Выходные ВАХ VT1.
Рис. 3.3 – Входные ВАХ VT1.
3. Выбор положения рабочей точки vt1 по постоянному току.
Рабочую точку А необходимо выбирать так, чтобы выполнялись следующие условия:
1. Напряжение питания каскада должно иметь стандартное значение Eк={9,12,18,24 и т.д.} В, причем должны выполняться неравенства:
Рабочая точка в режиме A обычно находится в середине активной области работы транзистора VT1.
Пользуясь входными и выходными ВАХ выбираем положение рабочей точки транзистора VT1, работающего в режиме А. Исходя из этого, выбираем:
Ек=0,9·Uкэmax =0,9· 20=18 В.
Строим кривую
Ркmax= UкэּIк
Положение рабочей точки: Iк0 = 11,875 мA, Uкэ0=Eк/2=9 В, Iб0 = 150 мкA,
Uбэ0 = 0,78 В.
4. Расчет резисторов Rэ, Rф.
Положение рабочей точки А по постоянному току обеспечивается резисторами Rэ, Rф, и ЭДС Ек: Ек ≈ Ik* Rф + Uкэ + Iэ*Rэ и так как Iэ ≈ Ik получим окончательное соотношение:
Ек = Ik( Rф + Rэ)+ Uкэ.
Данное соотношение описывает в координатах Ik,Uкэ уравнение нагрузочной прямой по постоянному току =I, которая на координатных осях отсекает отрезки:
Uкэ= Ек , при Ik=0 и
Ik.з=Ек/(Rф + Rэ), при Uкэ=0.
Ik.з=24 мА, Ек= 18 В, тогда
Rф + Rэ=
Выбирая падение напряжения на резисторе Rэ равным
URэ=(0,050,15)·Ек=(0,050,15)·18=(0,92,7) В,
Получим величину данного резистора:
Rэ=
Выбираем Rэ=200 Ом. PRэ=Iэо2* Rэ=(12,05)210-6*200=0,029 Вт.
Тогда тип Rэ: МЛТ-0,125-200±10%.
Отсюда Rф=750-200=550 Ом. Выбираем Rф=560 Ом.
PRэ=Iко2* Rф=(11,9)210-6*560=0,0793 Вт.
Тогда тип Rф: МЛТ-0,125-560±10%.