КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Расчет однотактного усилителя мощности на биполярном транзисторе с общим эмиттером
1.1. Примем следующие исходные данные для расчета (берутся из табл. 2 согласно номеру варианта): - выходная мощность каскада Pвых.м = 2 Вт; - сопротивление нагрузки ; - граничная частота ; - коэффициент частотных искажений на низкой частоте ; - напряжение питания . Из справочника берем входные и выходные характеристики и выписываем параметры заданного транзистора (транзистор усилителя мощности указан в табл. 3): - тип транзистора – n-p-n; - допустимый ток коллектора Iк доп=5 А; - допустимое напряжение на коллекторе ; - наибольшая рассеиваемая мощность на транзисторе . - наименьший коэффициент усиления по току ; - начальный ток коллектора Iкн 0,2 мА; - тепловое сопротивление rтт = 20С/Вт; - наибольшая допустимая температура коллекторного перехода Ттм=700С.
1.2. Порядок расчета
1.2.1. Определяем мощность Ро, которая будет выделяться на транзисторе: , где - коэффициент использования транзистора (; чем больше Ек, тем больше ); - мощность, отдаваемая транзистором, где - КПД транзистора. В нашем примере: Вт, (Вт). У заданного транзистора . Если условие не выполняется, т.е. , то выбрать более мощный транзистор.
1.2.2. Определяем наибольшее возможное напряжение на транзисторе: , где , где - падение напряжения на активном сопротивлении первичной обмотки трансформатора ; - падение напряжения на сопротивлении . В нашем случае: ; .
1.2.3. Определяем положение точки покоя на выходных характеристиках транзистора: - напряжение на коллекторе при : ; - ток покоя коллектора: . Через точки ; и проводим на выходных характеристиках нагрузочную прямую (рис.2). Для определения рабочего участка нагрузочной прямой задаются величиной остаточного напряжения (часто принимают ) и наименьшим током коллектора , где - начальный ток коллектора: . По величине на характеристиках определяют (точка 2). В нашем случае (из рис.2).
Наибольшее значение амплитуды выходного напряжения: Такой амплитуде напряжения выходного сигнала будут соответствовать напряжения: Для этих напряжений находим: , . Тогда удвоенная амплитуда тока выходного сигнала . Проверим правильность выбора режима: При правильно выбранном режиме должно быть наоборот. Следовательно, необходимо выбрать новую точку покоя и изменить наклон нагрузочной прямой. Так как велик, то перемещая точку покоя по данной нагрузочной прямой вправо вниз, будем увеличивать , при этом возрастет Для нового положения точки покоя принимаем . Тогда ; ; . Рис.2. Построение нагрузочной прямой 1-4 на выходных характеристиках транзистора усилителя мощности
Проверяем новый режим: , что вполне достаточно. Определим наибольшее и наименьшее значения входного тока:
1.2.4. Фиксируем полученные токи на входной характеристике схемы с общим эмиттером (рис.3). По точкам 1, 2 входной характеристики находим наибольшее и наименьшее напряжения: . Находим амплитудные значения входного сигнала: Находим мощность входного сигнала: Находим входное сопротивление транзистора переменному току: .
1.2.5. Сопротивление цепи эмиттера определяется по падению напряжения на нем. Приняв , получаем: . 1.2.6. Емкость конденсатора определяется из выражения : . Так как требуемая емкость велика (более 100 мкФ), то ее не ставят.
1.2.7. Сопротивление делителя напряжения по переменному току должно удовлетворять условию: . Тогда ; .
1.2.8. Коэффициент усиления каскада по мощности: . Рис.3. Входная характеристика транзистора с общим эмиттером для усилителя мощности
1.2.9. Для расчета параметров трансформатора определим величину сопротивления коллекторной нагрузки переменному току:
. Тогда коэффициент трансформации будет равен: .
1.2.10. Сопротивления обмоток выходного трансформатора: ; .
1.2.11. Индуктивность первичной обмотки: .
1.2.12. При необходимости определяем площадь поверхности охлаждающего радиатора для транзистора: , где - наибольшая допустимая температура коллекторного перехода; - наибольшая возможная температура окружающей среды (порядка 25-300С). Так как в нашем случае , то необходим радиатор:
Дата добавления: 2015-05-06; Просмотров: 1297; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |