5. Электрический расчёт пок

5.1 Выбор схемы и типа усилительного элемента

Согласно ориентировочному расчету структурной схемы предоконечный каскад линейного усилителя мощности должен обеспечивать мощность в нагрузке Р_наг=8,8 Вт. Нагрузкой предоконечного каскада является электромеханический фильтр. Исходя из этого, сопротивление нагрузки можно задать 25 Ом. Источником сигнала для предоконечного каскада усилителя является полосовой фильтр между предварительным усилителем и предоконечным каскадом. Сопротивление источника сигнала выберем равным 2,7 Ом. Исходя из расчета структурной схемы, для обеспечения заданного уровня мощности в нагрузке предоконечный каскад построим на транзисторе типа 2Т922В, его параметры и характеристики приведены в приложении 1.

В качестве предоконечного каскада выберем каскад на транзисторе включенным по схеме с общим эмиттером.

5.2 Расчет коллекторной цепи

Амплитуда напряжения первой гармоники на коллекторе:

В (5.1)

Максимальное напряжение на коллекторе:

(5.2)

U_{к max}<E_{к доп.}

Амплитуда первой гармоники тока коллектора:

А (5.3)

Постоянная составляющая тока коллектора:

А (5.4)

Максимальная величина тока коллектора:

А (5.5)

I_{k max}<I_kдоп

Мощность, потребляемая от источника питания:

Вт (5.6)

Коэффициент полезного действия:

(5.7)

Мощность, рассеиваемая на коллекторе:

Вт (5.8)

Эквивалентное сопротивление коллекторной нагрузки:

Ом (5.9)

5.3 Расчет входной цепи

Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов:

(5.10)

Напряжение смещения на эмиттерном переходе:

В (5.11)

Определим параметры элементов эквивалентной схемы входной цепи транзистора:

(5.12)

Резистивная и реактивная составляющие входного сопротивления транзистора:

(5.13)

Входная мощность:

Вт (5.14)

Коэффициент усиления по мощности:

(5.15)

5.4 Расчет устойчивости

Устойчивость определяется с помощью выражения:

(5.16)

где

Из расчетов следует, что условие устойчивостидляполностью выполняется. В противном случае необходимо повысить устойчивость каскада УМ.

5.7 Расчет элементов цепей питания

Расчет элементов цепи питания коллектора

Индуктивность L₃определяется из соотношения

24 мкГн (5.17)

где А_L=10…20 коэффициент;

пусть А_L=15

Емкость конденсатора С₃определяется следующим образом

=2,139 нФ (5.18)

где А_с1=50…200 коэффициент

пусть А_с1=100

Выбираем в соответствии с ГОСТ С₃=2,2 нФ

Аналогичным образом определяется и емкость конденсатора С₄

С₄=С₃=2,2 нФ