Розрахунок

1. Р ^≈ = Р _вих / η _Т = 1/0,7 = 1,43 Вт;

Р ₀ = P ^≈/ η _к = 1,43/0,4 = 3,56 Вт.

Падіння напруги на r _Т1 + R _е приймаємо рівним

Δ U = 0,25· U _жив = 0,25·10 = 2,5 В, тоді

U _кe.мax ≈ (U _жив ­­– Δ U) / η _к = (10 – 2,5) / 0,4 = 18,8 В.

Отриманим значенням Р ₀і U _кe.мax відповідає транзистор ГТ403А, у якого I _{к доп} = 1,25 А, U _{ке доп} = 30 В, P _{0 доп} = 4 Вт, β _min = 20, I _к.п ≤ 0,05 мА, r _тт = 15°С / Вт, Т _т.m = 85°С.

2. Визначаємо положення точки спокою (точка 0 на вихідних статичних характеристиках для схеми СЕ[13]):

U _кe0 = U _жив ­­– Δ U =10 – 2,5 = 7,5 В;

I _к0 = P ₀ / U _кe0 = 3,56 / 7,5 = 0,48 А.

Приймаємо U _ост= 1 В. Скориставшись характеристиками, які подані в довіднику, навантажувальну пряму проводимо через точки U _кe0 = 7,5 В, I _к0 = 0,48 А (точка 0) і U _кe.мax = 18,8 В, I _к = 0 А (точка 4).

Найбільша можлива амплітуда напруги вихідного сигналу

U _вих.m = U _ке0 – U _ост= 7,5 – 1 = 6,5 В.

Такій амплітуді напруги вихідного сигналу будуть відповідати напруги:

U _к.max = U _ке0 + U _вих.m = 7,5 + 6,5 = 14 В;

U _к.min = U _ке0 – U _вих.m = 7,5 – 6,5 = 1 В.

Для цих напруг на навантажувальній прямій знаходимо:

I _к.max = 0,75 А; I _к.min = 0,2 А.

Тоді подвоєна амплітуда струму вихідного сигналу

2 I _кm= I _к.max – I _к.min = 0,75 – 0,2 = 0,55 А.

Перевіряємо правильність вибору режиму:

Отже, необхідно вибрати нову точку спокою і, можливо, змінити нахил навантажувальної прямої. Оскільки I _к.min великий, то переміщуючи точку спокою по побудованій навантажувальній прямій вправо, будемо збільшувати U _вих.m, при цьому збільшується і Р _≈ '. Для нового положення точки спокою (робочої) приймаємо U _ке0 = 10 В, I _к0 = 0,36 А. Тоді

U _вих.m = U _ке0 – U _ост= 10 – 1 = 9 В;

U _к.max = U _ке0 + U _вих.m = 10 + 9 = 19 В;

U _к.min = U _ке0 – U _вих.m = 10 – 9 = 1 В;

I _к.max = 0,75 А; I _к.min ≈ 0 А;

2 I _кm= I _к.max – I _к.min = 0,75 – 0 = 0,75 А.

Перевіряємо новий режим:

, що цілком достатньо.

Визначаємо найбільше і найменше значення вхідного струму:

I _б.max = I _к.max/ β _min = 0,75 / 20 ≈ 0,04 А; I _б.min = I _к.min / β _min = 0 / 20 = 0 А.

По вхідній статичній характеристиці для схеми СЕ знаходимо

U _бе.max = 0,72 В; U _бе.min = 0,6 В.

Знаходимо подвоєні амплітудні значення вхідного сигналу:

2 I _бm = I _б.max – I _б.min = 0,04 А;

2 U _бm = U _бе.max – U _бе.min = 0,72 – 0,6 = 0,12 В;

Р _вх= (2 U _бm·2 I _бm) /8 = 0,12·0,04 / 8 = 0,0006 Вт = 0,6 мВт;

R _вх = (2 U _бm) /(2 I _бm) = 0,12 / 0,04 = 3,0 Ом.

3. Прийнявши U _Re = 0,4· Δ U = 0,4·2,5 = 1 В, знайдемо

R _e = U _Re/ I _к0 = 1/0,48 = 2,1 Ом.

4. Визначаємо ємність конденсатора:

С _е ≥ 1/(2 π · f _н R _е) = 1/(6,28·1000·2,1) = 0,000076 Ф = 76 мкФ.

5. Знаходимо значення опорів дільника. Прийнявши R _1–2 = 10· R _вх^≈ = 10·3,0 = 30 Ом, отримаємо:

Приймаємо найближчі стандартні значення: R ₁= 300 Ом, R ₂ = 35 Ом.

6. Коефіцієнт підсилення каскаду за потужністю К _Р= P _вих / Р _вх = 1/0,0006 = 1670.

7. Для розрахунку параметрів трансформатора визначаємо величину опору колекторного навантаження R _к^≈ = U _к.max / I _к.max = 19 / 0,75 = 25,4 Ом, тоді

8. r _Т1 = 0,5· R _к^≈·(1 – η _T) = 0,5·25,4·(1 – 0,7) = 3,82 Ом;

r _Т2 = 0,5· R _н · (1 – η _T) / η _T = 0,5·5·(1 – 0,7) / 0,7 = 1,07 Ом.

9.

Приймаємо L ₁= 0,004 мГн.

10. Оскільки P ₀> 2Вт, то необхідний радіатор охолодження буде площею

ЛІТЕРАТУРА ОСНОВНА

1. Гершунский Б.С. Основы электроники и микроэлектроники: Учебник. – 4-е изд., перераб. и доп. – К.: Выща шк., 1989.

2. Кривенко В.І. Основи електротехніки і електроніки: Навч. посібник для студентів вузів напряму підготовки «Комп’ютерні науки». – Київ: Вид-во Київського національного університету культури і мистецтв, 2008.

3. Матуско В.Н. Общая электротехника. Учебное пособие. http://fishelp.ru/toe1/

4. Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни «Основи електротехніки і електроніки». Для студентів денної форми навчання, напряму підготовки «Комп’ютерні науки». Укл. Кривенко В.І. – К.: Вид-во Київського національного університету культури і мистецтв, 2008.

ЛІТЕРАТУРА ДОДАТКОВА

1. Карандаков Г.В., Кривенко В.І. Конспект лекцій з дисципліни «Електротехніка, електроніка і мікропроцесорна техніка». – Київ, НТУ. 2006, 2008. – 220 с. – На укр. мові.

2. Касаткин А.С., Немцов М.В.. Электротехника. М.: «Высшая школа», 2000.

3. Кравцов А.В. Метрология и электрические измерения. М.: «Колос», 1999.

4. Лачин В.И., Савелов Н.С.. Электроника. Учебное пособие. Р.: «Феникс», 2000.

Дата добавления: 2015-06-28