Розрахунок схеми підсилювача з двополярним джерелом електроживлення - Курсовая работа

Електричні сигнали використовують у всіх галузях науки та техніки. Різні процеси як у техніці так і у живій природі супроводжуються появою електричних потенціалів та струмів. У більшості випадків значення електричних сигналів, відображаючи інформацію о процесах та явищах у природі та техніці, дуже малі. Підсилюючі пристрої почали застосовувати з 1910 р. коли В.І.Коваленко запропонував для підсилення електричних сигналів використовувати електронну лампу.Динамічні спотворення - особливий вид спотворень, які виявляються в транзисторних ПП, охоплених глибокою НЗЗ, Ці спотворення обумовлені перевантаженням каскадів підсилювача унаслідок запізнювання напруги НЗЗ по відношенню до напруги вхідного сигналу. За способом здійснення розрізняють зворотний звязок по напрузі, струму і змішану (комбіновану), а за способом введення напруги зворотного звязку у вхідний ланцюг підсилювача - паралельну і послідовну. Щоб визначити, яким є зворотний звязок - по струму або по напрузі, необхідно враховувати, що зворотний звязок по струму зникає при обриві навантаження, а зворотний звязок по напрузі - при короткому замиканні. Якщо ФЧХ підсилювача і ланцюга зворотного звязку лінійні, а коефіцієнт посилення постійний в діапазоні частот до даної гармоніки, коефіцієнт гармонік при послідовній НЗЗ по напрузі зменшується в раз. Якщо вихідний опір джерела сигналу і опір навантаження підсилювача приблизно рівні і складають одиниці або десятки килоом, слід застосовувати каскади з ОЕ; при малих опорах (менше 100 Ом) - перший каскад з ОЕ або Про і другий каскад з ОК, а при великих опорах (більше 100 КОМ) - перший каскад з ОК і другий з ОЕ.Сигнал, підсилений першим каскадом, подається на вхід другого, з виходу другого - на вхід третього і т.д. Як вхідний каскад використовують каскад з загальним колектором, загальний витоком - такі каскади називають повторювачами. За способами підключення кінцевого каскаду до навантаження можна розподілити: на каскади з безпосереднім включенням навантаження, резисторні, дросельні та трансформаторні. Резисторний каскад простий, але має недоліки в порівнянні з каскадом з безпосереднім включенням - наявність конденсатора, який звужує смугу пропуску підсилювача; розмір конденсатора збільшуються в ділянці низьких частот. Навантаження, яке підключене безпосередньо та через конденсатор - застосовується в безтрансформаторних кінцевих каскадах, а навантаження, підключене через дросель та трансформатор у трансформаторних кінцевих каскадах.Визначаємо граничні параметри транзисторів , які вибираємо за такими формулами: - максимальна напруга колектор-емітер, В За граничними розрахунковими параметрами вибираємо необхідний тип транзисторів VT6,VT7.Дані заносимо до таблиці 3.2 . · З метою зменшення розрахункової частини проекту і в звязку з незначними відхиленнями верхнього та нижнього плеч підсилювача потужності розрахунок проводять для одного, плеча. В якому вихідний транзистор має менше значення h<21Emax.>· Визначаємо опір негативного зворотного звязку за формулою: · Найчастіше вихідні каскади підсилювача потужності працюють в режимі В чи АВ, що визначається напругою зміщення на базах вихідних транзисторів і струмом спокою колектора.Використовуючи навантажувальну характеристику вихідного каскаду і статичні вхідні характеристики транзистора, будуємо на них емітерну динамічну вхідну характеристику. За вхідною динамічною характеристикою (рисунок 2) визначаємо значення вхідного сигналу: · напругу на базі в робочій точці спокою - UБЕП= 0,65 В; Визначаємо амплітудне значення вхідної напруги кінцевих транзисторів за формулою: IMG_84781922-4fee-4a20-b2ee-e2bed2e39b60 Визначаємо усереднену крутизну характеристики транзистора в кінцевому каскаді: IMG_50b739f6-3636-4ec5-a0b7-949a28f500eb Визначаємо максимальні граничні параметри обраних складених транзисторів кінцевого каскаду за такими формулами: - максимальний струм колектора транзистора VT5.Визначаємо корисну потужність, що віддає транзистор VT3, і яка більше потужності, споживаної колом наступного каскаду, на величину потужності, розсіюванню в колі зміщення: IMG_a9a91499-d9a4-40a6-9013-024bdb808ab6 Визначаємо амплітудне значення змінної складової струму колектора транзистора VT3: IMG_b5af1499-a3db-4a54-8a7a-dfded6930455 Для зменшення впливу нелінійності вхідної характеристики транзистора доцільно прийняти: IMG_2f867e63-dd4a-4eda-98b5-2aad798cc087 Максимальна напруга між колектором і емітером дорівнює: IMG_140f7eb5-110c-49c6-ba04-b176cf324c2a Визначаємо потужність, споживану транзистором VT3 від джерела електроживлення: IMG_6185ff8f-8320-43ad-b7f1-29013cc36197 Визначаємо граничний коефіцієнт передачі частоти за струмом: IMG_4d36457c-ad3d-4f00-9e11-3aa2f766e323Коефіцієнт гармонійних спотворень складених транзисторів визначається за спільною наскрізною характеристикою, яку будують таким чином. Спочатку визначаємо вхідний опір транзистора VT7 з урахуванням зворотного звязку за формулою: IMG_51976c5b-a8a5-4797-8bfc-6597bb74524a де Rвх - вхідний опір без урахування зворотного звязк

ЗМІСТ

Вступ

1. Загальні відомості

2. Розробка структурної та принципової схем

3. Електричний розрахунок

3.1 Розрахунок напруги джерела електроживлення

3.2 Вибір транзисторів кінцевого каскаду

3.3 Розрахунок колекторного кола кінцевого каскаду

3.4 Розрахунок базового кола кінцевого каскаду

3.5 Вибір складених транзисторів УТ4, УТ5 кінцевого каскаду

3.6 Вибір транзистора і розрахунок кіл передкінцевого каскаду

3.7 Розрахунок коефіцієнта загальних гармонійних спотворень

3.8 Розрахунок кола загального зворотного негативного звязку за змінному струму

3.9 Розрахунок диференційного вхідного каскаду

3.10 Розрахунок елементів кіл зміщення і стабілізації режиму транзисторів кінцевого каскаду

3.11 Розрахунок результуючих характеристик підсилювача потужності

3.12 Розрахунок ємності конденсаторів підсилювача потужності

Висновки

Список використаної літератури

Список нормативної літератури