ра включаемого в одне з плечей двотактного вихідного каскаду, розрахуємо максимально допустиму потужність, що виділяється на колекторі при роботі транзисторів в режимі навантаження:
Вт,
потужність, що виділяється каскадом по змінному струмі, буде дорівнює:
Вт,
де- потужність, що виділяється на транзисторі, в одному з плечей каскаду.
Розрахуємо орієнтовний напруга емітер-колектор переходу:
В,
де- напруга видається джерелом сигналу.
Даним параметрам задовольняє транзистор ГТ307Г, характеристики якого наведені в таблиці 1.
Таблиця 1 - Параметри транзистора ГТ307Г
ПараметрГТ307ГКТ361 +5050 +7575, Вт1,60,15, А3,50,020, В3020, А0,50,05, 0 C/Вт + 30 + 30
Таким чином, структурно підсилювач складатиметься з двотактного трансформаторного вихідного каскаду потужного посилення, інверсного каскаду, двох реостатних каскадів, і вхідного каскаду з польовим транзистором включеного із загальним витоком.
2. Розрахунок, вибір типів і номіналів елементів пристрою
. 1 Розрахунок елементів і обгрунтування схеми каскаду потужного посилення
Інверсний каскад
Рисунок 1 - Принципова схема каскаду потужного посилення
Вихідний каскад повинен видавати в навантаження необхідну потужність сигналу. Для того, щоб забезпечити і високіё ККД цього і зменшити енергоспоживання, даний каскад будуємо по двохтактній схемою. Суть роботи такого каскаду полягає в тому, що протягом напівперіоду сигналу працює тільки одне плече каскаду. Даний каскад можна використовувати режим АВ , який забезпечить досить низький коефіцієнт гармонік і високий ККД (). Його принципова схема наведена на малюнку 1. Обраний каскад на своєму вході вимагає включення інверсного каскаду.
Використовуючи дані попереднього розрахунку, маємо:
Вт
Приймаємо ККД каскаду рівним (режим АВ ).
Параметри обраного транзистори вказані в таблиці 1:
В, (3)
де- напруга джерела живлення;
- максимальна напруги колектор - емітер.
Отримане значення не перевищує максимального значення даного напруги обраного транзистора, що задовольняє максимально-допустимого значення обраного транзистора.
Опір навантаження наведеної до одного плеча можна обчислити за формулою з/3 /:
Ом .
Максимальне значення струму колектора в режимі к.з. дорівнюватиме:
А .
На сімействі вихідних статичних характеристик транзистора, наведених на рисунку А.1 будуємо навантажувальну пряму для режиму AB , при цьому по осі Ox відкладаємо значення напруги джерела живлення, а по осі Oy максимальне значення струму колектора, тобто струм колектора в режимі короткого замикання. Аналізуючи вхідні характеристики транзистора, визначаємо робочу напругу і струм для зазначеного режиму. Вони будуть рівні:
А, В.
Таким чином, значення вхідного опору одного плеча каскаду, знайденого за вхідним і вихідним характеристикам транзистора, дорівнюватиме:
Ом .
Вхідний опір повного підсилювального каскаду дорівнюватиме (за формулою з/3 /):
Ом .
Використовуючи знайдені значення опорів і струмів, і враховуючи, що вхідним струмом є струм бази, а вхідною напругою - напруга на переході база-колектор отримаємо, що вхідна потужність дорівнює:
Вт,
раз,
дБ.
Знаходимо опору дільника даного каскаду, тобто і. Приймаються струм дільника рівним
А. (4)
Падіння напруга на першому резисторі приймаємо рівним в межах В. З цих міркувань:
Ом, (5)
Ом. (6)
Вирази (5) і (6) можуть бути виведені з другого закону Кірхгофа. Далі виконуємо розрахунок резисторів по потужності:
Вт, (7)
Вт
Таким чином, враховуючи розрахунок резистора по потужності і за значенням опору, вибираємо резистор з ряду Е - 24 () типу МЛТ - 0,125. Далі розраховуємо вхідний опір каскаду по змінному струму/3 /:
Ом.
Розрахуємо коефіцієнт гармонік для даного каскаду методом п'яти координат. Приймемо значення сил струмів кожної з гармонік наступними:
Знайдемо сили струмів відповідних кожної гармоніки:
.
Виробляємо вибір вихідного трансформатора.
Коефіцієнт трансформації з урахуванням ККД і опору колектора отримуємо:
Розрахуємо опору обмоток трансформатора:
<...
