Анализ двухтактного бестрансформаторного

Усилителя мощности

 

1. Ознакомиться с принципом работы двухтактного бестрансформаторного усилителя мощности [2, 10, 11, 16, 18].

2. Изобразить с помощью графических средств пакета Micro-Cap и записать в файл одну из предложенных схем усилителя мощности (рис. 1.11).

3. Согласно номеру варианта из табл.1.5 выбрать транзистор.

Таблица 1.5

№
Тип	2N5190	2N5191	2N5192	2N6121	2N6122	2N6123	2N6288	2N6292	2N2218	2N2219
№
Тип	2N3054	2N3441	2N3442	2N3583	2N3584	2N3585	2N3738	2N3739	2N3766	2N3767

 

4. При помощи источника синусоидального напряжения (Sine source) сформировать входной синусоидальный сигнал (с амплитудой А = 0,5…5 В, частотой F = 1…10 кГц). Задать напряжение питания схемы (12...15 В), сопротивление нагрузки R _Н = 4 Ом.

5. В режиме Transient Analysis получить:

а) временные диаграммы:

- напряжения на источнике сигнала;

- напряжения на нагрузке;

- тока в цепи нагрузки;

- мощности в цепи нагрузки.

б) спектральные характеристики выходного сигнала ; расчет производится с помощью оператора HARM ().

Рис. 1.11

 

6. Исследовать влияние параметров элементов схемы на выходной ток и выходное напряжение.

7. Подобрать режим работы усилителя мощности для достижения максимального КПД и минимальных нелинейных искажений.

8. Рассчитать амплитудно-частотную характеристику усилителя мощности в режиме АС Аnalysis.

9. Исследовать влияние температуры на выходной сигнал (Т = -40…+60ºС).

10. По характеристикам, полученным в ходе исследования, определить основные параметры усилителя мощности: выходную мощность, КПД, коэффициент нелинейных искажений, коэффициенты усиления по току и напряжению, полосу пропускания.

11. Составить отчет по выполненной работе согласно СТП ВятГУ 101-2004.

Отчет должен содержать:

- титульный лист;

- цель работы;

- принципиальную схему исследуемого устройства;

- временные диаграммы, поясняющие работу усилителя мощности;

- спектральные характеристики выходного сигнала ;

- АЧХ;

- рассчитанные параметры: выходную мощность, КПД, коэффициент нелинейных искажений, коэффициенты усиления по току и напряжению, полосу пропускания;

- выводы.

Контрольные вопросы

1. Нарисуйте схему двухтактного бестрансформаторного усилителя мощности и поясните назначение элементов и принцип работы схемы.

2. Назовите основные достоинства двухтактных бестрансформаторных каскадов.

3. Поясните принцип построения линии нагрузки транзистора по постоянному и переменному токам для двухтактного бестрансформаторного усилителя мощности?

4. Как задается режим усилителя по постоянному току (рис. 1.11)?

5. Как обеспечивается симметричный режим работы транзисторов в двухтактном каскаде?

6. Нарисуйте форму тока в нагрузке для транзисторов, работающих в режиме В, при синусоидальной форме усиливаемого колебания (рис. 1.11).

7. Что дает режим АВ в двухтактном каскаде, и как он достигается?

8. Почему выходные транзисторы усилителей мощности обычно включают по схеме с общим коллектором?

9. Чему равен максимально возможный КПД усилителя мощности, работающего в классе В?

10. При каком условии бестрансформаторный усилитель мощности способен передавать в нагрузку максимальную мощность?

 

 

АНАЛИЗ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО

УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА