Расчет нелинейных искажений каскада

Расчет мощности, выделяемой в коллекторной цепи VT1.

Наклон нагрузочной прямой по переменному току.

Также как и для двухтактного каскада коэффициент передачи n Тр1 обеспечивает любое положение нагрузочной прямой по переменному току ~I. Поворачивая нагрузочную прямую ~I вокруг рабочей точки А, выбираем наиболее ”высокомощный” режим. Но в заданном случае транзистор VT1 выбран с большим запасом по мощности и практически при любом положении ~I мы можем обеспечить требуемую мощность в нагрузке.

Для этого воспользуемся соотношением связывающем мощность переменного тока Р_~1, поступающей от коллекторной цепи каскада в первичную обмотку трансформатора Тр1 и мощность, отдаваемую в нагрузку Р_н

Р_~1=Р_н/η_тр

На выходных ВАХ выбираем U_кm и I_кm. Используя U_кm и I_кm находим мощность переменного тока Р_~2, поступающую от каскада в первичную обмотку трансформатора: Р_~2=1/2 U_кэmּI_кm.

Необходимо, чтобы выполнялось условие: Р_~1≈ Р_~2.

Находим Р_~1=0,0075/0,65=0,012 Вт; Р_~2=0,5*(I’_кmax-I_к0)*(U’_кэ0-U_кэmin)=

=0,5*(18,125-11,875)(9-2)=21,88 мВт.

Условие Р_~1≈ Р_~2 выполняется (Р_~2 можно выбирать с запасом).

Для этого определим амплитуды гармоник коллекторного тока по сквозной динамической характеристике I_к(E_ист) методом пяти ординат.

Сопротивление источника находим по формуле:

R_ист=1,5*h_11э=1,5* (DU_бэ / DI_б) | _Uкэ=const

На входных ВАХ используем треугольник MNK для определения h_11э.

h_11э= (DU_бэ / DI_б) | _Uкэ=const=(0,8-0,725)/0,2ּ10^-3=375 Ом.

R_ист=1,5*375 =562,5 Ом.

Далее, перенося точки на нагрузочной прямой с выходной ВАХ на входную, рассчитываем э.д.с. эквивалентного источника питания по формуле:

Е_ист = U_бэ + I_б * R_ист

Накопленные данные заносим в табл.3.1:

Таблица 3.1

Iк, мА	Iб, мА	Uбэ, В	Eист, В
5,625	0,0055	0,72	0,75
	0,1	0,76	0,816
11,875	0,15	0,78	0,864
14,375	0,2	0,8	0,9125
18,125	0,27	0,83	0,982

Строим сквозную динамическую характеристику I_к(E_ист) (рис. 3.4).

Рис. 3.4 – Сквозная динамическая характеристика оконечного каскада.

Уровни сигнала определяются следующим образом: амплитуда Е_{ист m} однозначно определяется “треугольником мощности” АВС на выходных ВАХ транзистора VT1.

По сквозной динамической характеристике находим номинальные токи:

I_к’_max=18,125 мА;

I_кmin =5,6 мА;

I₀=11,9 мА;

I₂=8,6 мА;

I₁=14,85 мА.

Далее определяем амплитуды гармоник тока

Проверка:

I_к’_max = I_1m+ I_2m+ I_3m+ I_4m+ I_mср =18,125 мА;

Находим коэффициент нелинейных искажений для транзистора, работающего в режиме А по формуле:

.

Должно выполняться условие: γ < 4% (1,79 < 4).

Дата добавления: 2015-05-06