Разработка и расчет оконечного каскада усилителя мощности
Построение мощностных характеристик
Построение нагрузочной прямой в режиме В
Расчет напряжения смещения
Разработка и расчет предоконечного каскада
Разработка и расчет промежуточного каскада
Расчет масштабирующего усилителя без инвертирования сигнала
Навигация
Разработка и расчет оконечного каскада усилителя мощности
Усилитель мощности электрических сигналов
24318
знаков
5
таблиц
20
изображений
2. Разработка и расчет оконечного каскада усилителя мощности
Выберем в качестве оконечного каскада двухтактный, бестрансформаторный, каскад на составных биполярных транзисторах, включенных по схеме с общим коллектором. Это позволит нам осуществить непосредственную связь с нагрузкой, а значит, обойтись без громоздких трансформаторов и разделительных конденсаторов. А т.к. последние являются частотно-зависимыми элементами, то их отсутствие существенно расширит полосу пропускания усилителя. Отсутствие частотно-зависимых элементов позволяет вводить глубокие обратные связи по постоянному току, что улучшает характеристики усилителя.
Выберем схему построения оконечного каскада.
Для повышения КПД транзисторы оконечного каскада используют в режиме класса В. Тогда оконечный каскад будет состоять из двух симметричных плеч, каждое из которых будет работать параллельно и в противофазе друг другу на общую нагрузку (Рисунок 3).
Однако при этом существенно увеличиваются нелинейные искажения. Поэтому выходные каскады обычно используют в режиме АВ (при этом в принципиальную схему добавляется цепь смещения), обеспечивая высокий КПД и малые нелинейные искажения. Такие схемы выполняют на комплиментарных транзисторах.
При значительной мощности выходного сигнала (более 5 Вт) или при слишком большом коэффициенте гармоник может возникнуть ситуация, когда для предоконечного каскада тоже может потребоваться режим АВ. В этом случае оконечный каскад выполняют на составных транзисторах.
2.1 Выбор 1ой пары транзисторов
Первая пара транзисторов составляет свой каскад. Он состоит из двух комплементарных транзисторов V1 и V2, работающих на общую нагрузку 
. По своим усилительным свойствам транзисторы V1 и V2 должны быть идентичны. В схеме (Рисунок 4) транзисторы V1 и V2 включены с ОК. Напряжения источников питания равны между собой 
. При положительных входных сигналах транзистор V1 работает в активном режиме и усиливает входной сигнал, а транзистор V2 заперт. При отрицательных входных напряжениях - наоборот. Таким образом, транзисторы работают в активном режиме попеременно, каждый в течение одного полупериода входного напряжения. При 
оба транзистора заперты.
а) рассчитаем амплитуду выходного питания:
U = (2Pн Rн )1/2;
=
=15,49 В;
б) выберем напряжение питания:
Eп = Uнм + Uост= 15,49 + 6 = 21,49 , следовательно Eп = 21 В
Uост= 6 В;
в) рассчитываем мощность, рассеиваемую на одном транзисторе:
= 6,2 Вт
г) ток нагрузки:
А, то есть Ikm = 1,94 A;
д) исходя из рассчитанных данных выбираем пару транзисторов:
это транзисторы КТ-818В и КТ-819В.
КТ-818В - это кремневые мезаэпитаксиально – планарные p-n-p-транзисторы предназначены для применения в ключевых и линейных схемах. Корпус пластмассовый с гибкими выводами или металлический, масса не более 15 г.
КТ-819В - это кремневые мезаэпитаксиально – планарные n-p-n-транзисторы предназначены для применения в ключевых и линейных схемах, узлах, блоках аппаратуры. Корпус пластмассовый с гибкими выводами, масса не более 2,5 г. или металлостеклянный, масса не более 15 г.
2.1.1 Построение нагрузочной прямой в режиме В
Будем рассчитывать транзисторы в режиме класса В. Этот режим соответствует условию, когда начальное смещение между базами и эмиттерами транзисторов отсутствует и при отсутствии входного сигнала ток коллекторов близок к нулю. Анализ энергетических характеристик усилителя проводят для одного плеча, считая, что параметры второго плеча идентичны.
Строим нагрузочную прямую:
1) Iк = 0, Uкэ = Еп = 21 В
2) Uкэ = 0, 
Рисунок 5 - Выходные характеристики транзистора КТ-819В.
Нагрузочная прямая на выходных характеристиках каждого из транзисторов проходит через точку В(1) с координатами
; 
и точку 4: 
; 
= 6 В;
На входной характеристике транзистора положение рабочей точки определяется в соответствии с положением рабочей точки на выходных характеристиках.
, 
,
, 
,
, 
.
Рисунок 6 - Входная характеристика транзистора КТ-819В.
Из входной характеристики находим:
; 
.
Похожие работы
... – нестабильность выходного напряжения авых...............................0.001 – выходное напряжение Uвых, В.......................................................12 Заключение В результате выполнения курсового задания я разобрался в принципах работы усилителя электрических сигналов, научился рассчитывать резисторный каскад предварительного усиления, частотные
... на типы осуществляют по назначению усилителя, характеру входного сигнала, полосе и абсолютному значению усиливаемых частот, виду используемых активных элементов. По своему назначению усилители условно делятся на усилители напряжения, усилители тока и усилители мощности. Если основное требование – усиление входного напряжения до необходимого значения, то такой усилитель относится к усилителям ...
... устройства с разных позиций. Поэтому для полной характеристики конкретного усилителя необходимо знание всех его основных признаков. Основные технические показатели усилителей Важнейшими техническими показателями усилителя являются: коэффициенты усиления (по напряжению, току и мощности), входное и выходное сопротивления, выходная мощность, коэффициент полезного действия, номинальное ...
... обеспечение плотного электрического контакта по всему периметру щели. 6. Технико-экономическое обоснование 6.1 Характеристика технико-экономического обоснования проекта Разрабатываемый усилитель мощности миллиметрового диапазона длин волн предназначен для усиления сигнала и передачи его на определенное расстояние. Существенным преимуществом является тот факт, что устройство работает в ...
0 комментариев