Підсилення електричних сигналів як один з видів перетворення електромагнітної енергії. Основні технічні показники підсилювача потужності. Розробка методики розрахунку для двотактного трансформатора. Розрахунок мультивібратора в автоколивальному режимі.
Аннотация к работе
Пристрій, який призначений для керування електричною енергією, для збільшення її потужності називають підсилювачем. Потужнім каскадом прийнято вважати каскад в якому транзистори віддають в навантаження потужність, близьку до максимально можливої. Основними вимогами, які ставляться до потужних вихідних каскадів, є одержання необхідної потужності в навантаженні і її максимальний коефіцієнт корисної дії при допустимих спотвореннях сигналу. Вимога максимального ККД має найбільше значення для підсилювачів з живленням від автономних джерел. Максимальне підсилення - другорядна вимога, оскільки необхідне підсилення може бути одержане в інших каскадах.Такі каскади характеризуються перш за все величиною навантаження Rн і потужністю Рвих, яка віддається в навантаження. Коефіцієнт підсилення потужності Кр звичайно не задається, хоча є найважливішим параметром вихідного каскаду. Слід зазначити, що термін "підсилювач потужності", який часто вживається стосовно вихідних каскадів, не відображає їх специфіки, оскільки підсилення потужності є необхідною властивістю, кожного підсилювача. Наприклад, попередні каскади підсилення також виконують функції підсилення потужності, проте основним показником для них є коефіцієнт підсилення за напругою (для емітерного та витокового повторювачів коефіцієнт підсилення за струмом) при допустимих значеннях частотних, фазових і нелінійних спотворень. Через те, що навантаження підсилювачів потужності звичайно низькоомне, а вихідний опір транзистора за схемами з СЕ та СБ великий, то з метою узгодження опорів вмикання навантаження у вихідне коло транзистора часто здійснюється через узгоджувальний трансформатор.1.2 Потужність, яка розсіюється на колекторі транзистора: IMG_2e43d42d-a08f-4af3-b2af-941c834bfa14 , (1.2) де ?А - ККД колекторного кола транзистора в режимі роботи А (лежить в межах 0,4е0,45). 1.3 Максимальна потужність яка розсіюється на колекторі транзистора з врахуванням температури навколишнього середовища: IMG_ee8c3b14-7415-4f1b-ba91-0d7e568d8cd3 , (1.3) де Рк. maxp. максимально допустима розрахункова потужність транзистора, який вибирається; 3.6 Потужність, яку віддає транзистор у вибраному режимі роботи: IMG_32d7d8cf-1bca-4eff-b40a-62424e42a9c0 (1.15) 4.1 На вхідній динамічній характеристиці транзистора відкладаємо відповідні координати робочої точки і граничних точок (рис.2): {Іб0; Uбe0}, {Іб max; Uбe max}, {Іб. min; U<бе min}>Дано: коефіцієнт підсилення по напрузі KU=21,напруга на навантаженні Uн=11 (В), опір навантаження Rн=1100 (Ом), нижня гранична частота fн=30 (Гц), верхня гранична частота fв=20000,5 (Гц). Виходячи з умов отримання максимального коефіцієнта корисної дії підсилювального каскаду приймаємо величину опору в ланцюзі колектора RK рівною опору навантаження: IMG_df89a07d-7eb3-4fff-b17e-1328e68da0b1 (2.1) Розраховуємо струм спокою колектора за формулою (2.3): IMG_197f0f72-85c3-4034-af78-543b75a009f3 (2.3) Обчислюємо значення максимального струму колектора за формулою (2.6): IMG_153d379b-435d-42e3-94cc-623184519d2b (2.6) Розраховуємо коефіцієнт підсилення каскаду за формулою (2.17): IMG_65f3b069-9c8d-4858-b049-dc5d5ca10d80 (2.17) де, Rкн - опір каскаду за змінним струмом, визначається за формулою (2.18): IMG_35b988ae-9a69-4e89-be6f-a53e3416e128 (2.18)Дано: амплітуда вихідного імпульсу Um2 = 11 (В); тривалість вихідного імпульсу ті = 122 (мкс); період проходження імпульсів запуску Т = 172 (мкс); діапазон зміни температур (-50… 60) °С; допустима нестабільність тривалості імпульсу Вибираємо напруга джерела живлення, яка повинна бути в 1,2.1,3 рази більше амплітуди вихідного імпульсу за формулою (3.2): IMG_db7ac5de-ca84-4c5f-8904-1f638725c0cb (3.2) Опір в колі бази визначаємо напругою джерела, тепловим струмом і заданою нестабільністю імпульсу за формулою (3.5): IMG_ba73bf41-42f3-4273-89ab-627917eab9b9 (3.5) З ряду Е24 приймається найближче стандартне значення RБ = 68 (КОМ). Розрахуємо опори подільника напруги R1 і R2, що встановлюють величину напруги зсуву на базі VT1 та визначають положення робочої точки транзистора і початковий стан одно вібратора, за формулами (3.10) і (3.11).Визначимо опори в базових ланцюгах за формулою (3.18). Визначимо опори в колекторних ланцюгах для симетричного мультивібратора за формулою (3.19). З ряду Е24 приймається найближче стандартне значення RK=24 (КОМ). Визначимо значення дійсна частоти за формулою (3.22). Схема моделювання подана на рисунку 3.3 Результати моделювання подано на рисунку 3.4 Результати розрахунку елементів автоколивального мультивібратора наведено в таблиці 3.2.Визначимо опір в колекторному колі за формулою (4.3). З ряду Е24 приймається найближче стандартне значення Rk=2,0 (КОМ) З ряду Е24 приймається найближче стандартне значення С=240 (ПФ) З ряду Е24 приймається найближче стандартне значення Rб=82 (КОМ) З ряду Е24 приймається найближче стандартне значення Rc=120 (КОМ)В результаті виконання курсової роботи було розглянуто основну інформацію по двотактним трансформаторним підсилювачам потужності (вихідного
План
Содержание
Вступ
1. Розробка методики розрахунку двотактного трансформаторного підсилювача потужності
1.1 Загальні теоретичні відомості
1.2 Розробка методики розрахунку двотактного трансформаторного підсилювача потужності
2. Розрахунок підсилювального каскаду
2.1 Розрахунок одновібратора
2.2 Розрахунок мультивібратора в автоколивальному режимі