а наскрізний динамічної характеристики і оцінка нелінійних спотворень в СКУ
Нелінійні спотворення підсилюється сигналу виникають зазвичай у вихідних каскадах підсилювача, де рівні змінних струмів і напруг досягають великих величин. Обумовлені ці спотворення, головним чином, нелінійністю характеристик транзистора. Вищі гармоніки визначаються методом п'яти ординат по наскрізний динамічної характеристиці, яка враховує нелінійність вхідний і вихідний ланцюга.
Наскрізна динамічна характеристика являє собою залежність колекторного струму від еквівалентної ЕРС джерела сигналу транзистора ВКУ:
(8.1)
Еквівалентна схема ВКУ для змінної складової струму показана на рис. 5.
Транзистор навантажений на вхідний опір трансформатора, рівне оптимальному для обраного режиму роботи: Rопт. При побудові наскрізний динамічної характеристики
(8.2)
використовуються всі точки перетину навантажувальної прямої по змінному струму (Rн ~) зі статичними характеристиками. За ним визначаємо відповідні значення струмів колектора (), бази () і заносимо в таблицю. За вхідний характеристиці для кожного значення струму бази () визначається напруга між базою і емітером () і також заносимо в таблицю для відповідної точки. Потім за формулою (8.1) обчислюємо для кожної крапки і здійснюємо побудову залежності (8.2). У формулі (8.1) джерелом сигналу для СКУ є попередній каскад посилення. Для оцінки нелінійних спотворень доцільно прийняти.
Рис. 5. Еквівалентна схема ВКУ для змінної складової струму
Таблиця 1.Сквозная динамічна характерістікаНомер точкі1234567iк, мА015,51114,51922iб, мкА0153045607590Uб, В0,450,480,520,550,560,570,58, В0,450,5690,6990,8180,9171,0161,116
Наскрізна динамічна характеристика (рис. 6) має плавний характер.
Рис. 6. Наскрізна динамічна характеристика ВКУ
Робоча точка знаходиться на середині лінійного і найбільш крутої ділянки наскрізний характеристики. Зменшення нахилу наскрізний характеристики при великих токах пов'язано зі зменшенням посилення по струму і переходом в режим насичення, а при малих токах - з нелінійністю вхідної характеристики (збільшенням вхідного опору).
Для розрахунку рівня гармонік можна вибрати досить велику ділянку характеристики, наприклад, в межах якого вона відрізняється в лінійній приблизно на 10% від відповідного робочій точці, т.е.
.
При такому спотворенні розраховуємо для використовуваного ділянки між точками В і С (рис.6). П'ять значень вихідного струму (ординат)
,,,.
визначаються для чотирьох однакових збільшень Е.Д.С. джерела сигналу:
.
Амплітуда корисного сигналу (перша гармоніка), а також другої і третьої гармонік визначаються:
,
,
.
Дані значення вищих гармонік відповідають віддається потужності
яка вийшла найбільш номінальної при невеликому значенні коефіцієнта використання.
Коефіцієнти гармонік КГ і відповідні їм загасання нелінійності рівні:
,,
,
.
При gt; при номінальному рівні сигналу нелінійні спотворення виходять менше розрахованих (загасання нелінійності зростають).
Щоб ООС ефективно знижувала нелінійні спотворення, загасання нелінійності при номінальній потужності повинні бути не менше 20 дБ (у нашому випадку ці умови виконуються). При меншому значенні необхідно вибрати інше положення робочої точки, або замінити транзистор на інший, з більш лінійними характеристиками.
Зазначимо, що потрібні мінімально допустимі значення загасання нелінійності по другій т третій гармоникам в групових підсилювачах МСП (Аг20 і Аг30) задаються при нульовому рівні вихідної потужності і зазвичай значно більше отриманих у розрахунку. Забезпечити їх дозволяє досить глибока комбінована загальна та місцева в СКУ ООС по змінному струму. Чим більше відміну від цих значень від отриманих в розрахунку ВКУ, тим глибшу ООС слід застосувати. Необхідна глибина ООС визначається нижче.
9. Вибір операційного підсилювача і розрахунок принципової схеми
Для вибору операційного підсилювача необхідно визначити:
Величину Е.Д.C. еквівалентного джерела сигналу групового підсилювача
,
де - рівень передачі по потужності групового підсилювача;- Хвильовий опір кабелю СП;
- необхідний робочий посилення.
.
Номінальна напруга сигналу на вході підсилювача:
,
де коефіцієнт трансформації і К.П.Д. вхідного трансформатора рекомендується вибрати:
,.
П...
