Расчет входных параметров каскада.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

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


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

3) 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 трансформатораосуществляем по таблице 2.1:

ηтр= 0,65

Выбор типа транзистора VT1.

Рассчитываем необходимую допустимую мощность, рассеиваемую на коллекторе транзистора.

Pк.доп.=(1,1¸1,2)*Pн / (hтр*hк), где hк – КПД каскада.

Для транзисторов, работающих в режиме A hк = (0,25¸0,3)

Pк.доп.=1,2* 0,0075 / (0,65*0,25) = 55,4 мВт.

1) Рассчитываем граничную частоту, которая должна быть в 5¸10 раз больше частоты сигнала в нагрузке

fгр= (5¸10)*fн = (27,5¸55) 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.

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:

  1. 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

Ikк/(Rф + Rэ), при Uкэ=0.

Ik=24 мА, Ек= 18 В, тогда

Rф + Rэ=

Выбирая падение напряжения на резисторе Rэ равным

URэ=(0,05¸0,15)·Ек=(0,05¸0,15)·18=(0,9¸2,7) 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%.

Наклон нагрузочной прямой по переменному току.

Также как и для двухтактного каскада коэффициент передачи n Тр1 обеспечивает любое положение нагрузочной прямой по переменному току ~I. Поворачивая нагрузочную прямую ~I вокруг рабочей точки А, выбираем наиболее ”высокомощный” режим. Но в заданном случае транзистор VT1 выбран с большим запасом по мощности и практически при любом положении ~I мы можем обеспечить требуемую мощность в нагрузке.

 

Расчет мощности, выделяемой в коллекторной цепи VT1.

Для этого воспользуемся соотношением связывающем мощность переменного тока Р~1, поступающей от коллекторной цепи каскада в первичную обмотку трансформатора Тр1 и мощность, отдаваемую в нагрузку Рн

Р~1нтр

На выходных ВАХ выбираем Uкm и Iкm. Используя Uкm и Iкm находим мощность переменного тока Р~2, поступающую от каскада в первичную обмотку трансформатора: Р~2=1/2 UкэmּIкm.

Необходимо, чтобы выполнялось условие: Р~1≈ Р~2.

Находим Р~1=0,0075/0,65=0,012 Вт; Р~2=0,5*( I’кmax-Iк0)*( U’кэ0-Uкэmin)=

=0,5*(18,125-11,875)(9-2)=21,88 мВт.

Условие Р~1≈ Р~2 выполняется (Р~2 можно выбирать с запасом).

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.214.224.207 (0.009 с.)