Введення
Електроніка є універсальним і виключно ефективним засобом при рішенні самих різних проблем в області збору та перетворення інформації, автоматичного та автоматизованого керування, вироблення і перетворення енергії. Знання в галузі електроніки стають необхідними все більш широкому колу фахівців.
Сфера застосування електроніки постійно розширюється. Практично кожна досить складна технічна система оснащена електронними пристроями. Важко назвати технологічний процес, управління яким здійснювалося б без використання електроніки. Функції пристроїв електроніки стають все більш різноманітними. Роль електроніки в даний час істотно зростає з зв'язку із застосуванням мікропроцесорної техніки для обробки інформаційних сигналів та силових напівпровідникових приладів для перетворення електричної енергії.
Електроніка має коротку, але багату подіями історію, яка складає трохи більше 100 років. Шлях, пройдений від вакуумних приладів до надвеликої однокристальної мікросхеми містить десятки мільйонів транзисторів.
Завдання №1.
Дані:
Розрахувати однотактний підсилювач потужності
Опис схеми
Однотактний підсилювачі з трансформаторним виходом застосовують при необхідності забезпечити гальванічну розв'язку каскадів або для отримання значного коефіцієнта посилення по потужності при мінімальних нелінійних спотвореннях сигналу. Зокрема такі підсилювачі широко поширені в лінійних системах багатоканального зв'язку.
Рис.1
Для їх побудови використовують схему ОЕ, що працює в режимі класу А. При цьому послідовно з колектором транзистора включається первинна обмотка трансформатора, а навантаження підключається до його вторинної обмотці (рис. 1). Тому опір постійному струму в колекторної ланцюга відносно мало, а статична лінія навантаження ЛН=проходить майже вертикально через точку, що лежить на осі абсцис U K3? Е (рис. 1). Динамічна лінія навантаження ЛН ~ обов'язково проходить через точку спокою під кутом?.
Існує деякий оптимальне значення еквівалентного опору RK ~ .опт., при якому і. Тоді максимально використовуються підсилювальні якості обраного транзистора, а к.к.д. каскаду прагне до граничного значення.
Тому, з метою підвищення коефіцієнтів використання струму і напруги точку спокою вибирають з координатами.
Максимальна потужність буде передаватися в навантаження при виконанні умови.
Рис. 2
Рис. 3
Вибір транзистора:
;
де?- ККД трансформатора (табличне значення при 0.75 - 0.85); вибираємо?=0.8
,
де - ККД транзистора в режимі А для схем з ОЕ;. Приймаємо
;
;
;
Враховуючи і, вибираємо транзистор КТ815 з теплоотводом:
Вибір точки спокою:
вибираємо
На ВАХ транзистора будуємо точку П і визначаємо I бп=6 мА, звідси:
I еп=I бп + I еп=0.24 + 0.006=0.246 А
Умова виконана.
Рис. 4
U бемін=0.5 В; U ДСБЕЗ=0.75 В; U бемах=0.8 В.
Дані для розрахунку трансформатора
Коефіцієнт трансформації
Опір первинної обмотки трансформатора:
Опір вторинної обмотки трансформатора:
Індуктивність первинної обмотки малопотужного трансформатора зазвичай знаходиться в межах 0.5 ... 2.0 Гн, беремо L 1=0.5 Гн.
Індуктивність розсіювання зазвичай не перевищує (0.01 ... 0.02) * L 1, отже, спотвореннями трансформатора можна знехтувати. Знайдені значення n, r 1, r 2, L 1, L s є вихідними для розрахунку трансформатора.
Розрахунок зміщення:
приймаємо
Приймаємо I справ=30 мА.
Тоді
Вплив температури на стабільність I кп:
При зміні температури навколишнього середовища до 45 о С струм колектора зміниться згідно:
Що складає 3% від I кп, який дорівнює 0.24 А.
