Выбор режима работы мощного усиления. Расчет способа включения транзистора и точки покоя по семейству выходных характеристик транзистора. Расчет коэффициента трансформации, активных сопротивлений первичной и вторичной обмоток выходного трансформатора.
Аннотация к работе
Тема работы «Расчет однотактного каскада мощного усиления в режиме А» Полоса частот 90?5000 Гц; Коэффициент частотных искажений Мн 1,5 ДБ;Подходящим для каскада является германиевый транзистор типа П202, имеющий максимальную мощность рассеяния с дополнительным внешним радиатором Рмакс =10 Вт, допустимое напряжение коллектор-эмиттер при повышенной температуре Uкэ доп =30 В, ? =20, максимальное значение обратного тока коллектора Ікнс =2 МА при Uкб <20 В и температуре коллекторного перехода Тн = 70°С, тепловое сопротивление Rtt ~3,5°С/Вт, fгp мин =200КГЦ Необходимое значение тока покоя цепи коллектора 1к0 составит: 1к0 » = = 0,33 А На семействе выходных статистических характеристик транзистора для включения с общим эмиттером (Рис.Находить амплитуду переменной составляющей входного тока по семейству выходных характеристик как разность значений i6 для крайних положений рабочей точки 1 и 6 нельзя, так как приводимые в справочниках семейства выходных статистических характеристик обычно не соответствуют транзистору, имеющему минимальное значение ?. Так как в справочниках для транзистора П 202 дана лишь статистическая входная характеристика для Uкэ =5 В, значения Uбэ0, Uвx m, Рвх-и Rax найдем приближенно по этой характеристике, перенеся на нее точки 1,0 и 6 нагрузочной прямой (Рис.Так как амплитуду тока входного сигнала 1бт =12,9 МА можно снять непосредственно с коллекторной цепи транзистора П15А, - предыдущий каскад возьмем реостатным. При замене транзистора в каскаде вследствие большого разброса значений р у отдельных экземпляров даже при эмиттерной стабилизации ток покоя цепи коллектора может сильно возрасти, что ухудшит КПД каскада, увеличит потребляемую усилителей мощность и размеры охлаждающего транзистор радиатора. Поэтому для повышения экономичности рассчитаем стабилизацию, источник питания и радиатор не на замену транзистора, а лишь на изменение температуры, но для наиболее неблагоприятного случая ?макс =200, что встречается у транзисторов П202. При замене транзистора в каскаде вследствие большого разброса значений J3 у отдельных экземпляров даже при эмиттерной стабилизации ток покоя цепи коллектора может сильно возрасти, что ухудшит КПД каскада, увеличит потребляемую усилителей мощность и размеры охлаждающего транзистор радиатора. Поэтому для повышения экономичности рассчитаем стабилизацию, источник питания и радиатор не на замену транзистора, а лишь на изменение температуры, но для наиболее неблагоприятного случая |Змакс =200, что встречается у транзисторов П202.Построим по этим данным сквозную динамическую характеристику, изображенную на Рис. Отметив на ней 1к мин =0,01 А, 1к макс =0,72 А и найдя I2=0,185 А, 1ко) =0,365Допустимое значение Мн?1,5 Дб распределим между цепями, вносящими искажения на низких частотах: выходным трансформаторам и блокировочным конденсатором С, цепи стабилизации, взяв для трансформатора Мнт(дб) (Мнт=1,12) и для конденсатора Мнэ (дб)=0,5Дб (Мнт =1,06).Ввиду того, что выходное сопротивление транзистора П202 Rвых оэ много больше RK, допустимое значение индуктивности рассеяния трансформатора Ls получится много больше действительного и его можно не рассчитывать; найдем коэффициент частотных искажений на высшей рабочей частоте, положив действительную индуктивность рассеяния трансформатора порядка 0,01 от L1 т.е. 2 в рабочей точке и составляет примерно 600 Ом; следовательно каскад практически не будет вносить частотных искажений на верхних частотах. Однако вследствие большой динамической входной емкости транзистора П202, значительные искажения на верхних частотах даст предыдущий каскад. Для того чтобы коэффициент дополнительных частотных искажений Мнэ от влияния С, не превысил 1,06 на низшей рабочей частоте fн =90 Гц, конденсатор С, должен иметь емкость не ниже: Сэ= = = 18981МКФПонагрузочной прямой Рис.Выходная динамическая характеристика представляет собой прямую линию, построенную на семействе статических характеристик транзистора, и ее называют нагрузочной прямой. По нагрузочной прямой были определены отдаваемая каскадом мощность, амплитуда переменной составляющей выходного тока и напряжения. Входная характеристика была построена путем переноса точек пересечения нагрузочной прямой со статическими выходными характеристиками транзистора на семейство входных статических характеристик. По ней были определены амплитуды переменной составляющей тока и напряжения входного сигнала, входная мощность. Выходная динамическая характеристика представляет собой прямую лшш построенную на семействе статических характеристик транзистора, и ее называют нагрузочной прямой.
План
Содержание
Введение
1. Выбор транзистора
1.1 Определение способа включения транзистора, выбор схемы и режима работы мощного усиления
1.2 Выбор транзистора по справочнику
1.3 Определение точки покоя по семейству выходных характеристик транзистора
1.4 Расчет входных параметров транзистора
1.5 Расчет коэффициента гармоник
1.5.1 Составление свободной таблицы выходных и входных токов и напряжений
1.5.2 Построение сквозной динамической характеристики каскада