Підсилювач підмодулятора радіомовного передавача (стр. 1 из 4)

Зміст

1. Розробка структурної схеми пристрою

1.1 Вибір навантаження

1.2 Вибір схеми підсилювача потужності

1.3 Вибір типу транзисторів

1.4 Визначення загального коефіцієнта підсилення пристрою по потужності

1.5 Розрахунок співвідношення сигнал/шум

1.6 Розрахунок частотних спотворень каскадів

1.6.1 Розрахунок частотних спотворень в області низьких частот

1.6.2 Розрахунок частотних спотворень в області високих частот

1.7 Розрахунок нелінійних спотворень

1.8 Розробка структурної схеми пристрою на дискретних елементах

1.9 Розробка структурної схеми пристрою на інтегральних мікросхемах

2. Електричний розрахунок

2.1 Розрахунок регулятора гучності

2.2 Розрахунок підсилювача потужності на ІМС

2.3 Розробка блоку живлення

3. Моделювання підсилювального каскаду

3.1 Вибір моделюючої програми

3.2 Розробка моделі та дослідження підсилювача

3.3 Аналіз отриманих даних

Висновок


1. Розробка структурної схеми пристрою

За даними індивідуального завдання визначається вхідна за такою формулою

, (1.1)

де Uвх – напруга вхідного сигналу;

Rвх – опір джерела сигналу

Для для того щоб визначити потужності потрібно розрахувати напруги вхідного та вихідного сигналів за такими формулами

, (1.2)

. (1.3)

Таким чином. визначаються напруги вхідного та вихідного сигналів за формулами, відповідно, (1.2) і (1.3) :

;

.

По закінченню визначення напруг вхідного сигналу та вихідного, визначаються вхідна та вихідна потужність за формулою (1.1), відповідно:

;

.


Оскільки напруга виходу занадто велика застосуємо трансформатор з коефіцієнтом трансформації n=5 , тоді:

.

1.1 Вибір навантаження

В даній системі у ролі навантаження виступає гучномовець або акустична система. Її необхідно обрати виходячи з умов номінальної вихідної потужності, смуги робочих частот, номінального опору та коефіцієнту гармонік. Визначимо номінальну потужність за формулою:

(1.4)(1.1)

де

- вихідна потужність підсилювача.

Так як підсилювач має велику вихідну потужність в 150 Вт, то коефіцієнт дорівнює 5. Відповідно визначимо вихідну номінальну потужність за формулою (1.4):

1.2 Вибір схеми підсилювача потужності

Розраховується джерело напруги за такою формулою:

(1.5) (1.1)

де

- залишкова напруга, що визначає запас по напрузі в роботі транзисторів (для великої вихідної потужності
).

Підставляються значення у формулу (1.5):

Оскільки підсилювач має велику вихідну потужність та значну напругу живлення, тому необхідно обрати схему трансформаторного підсилювача потужності з додатковою симетрією плеч, оскільки вона має поліпшені характеристики та розрахована на велику вихідну потужність.

1.3 Вибір типу транзисторів

Першим кроком є визначення корисної потужності, що виділяється кожним транзистором кінцевого каскаду БПП за такою формулою:

Транзистори всіх каскадів обираються за такими параметрами як максимальна напруга між колектором та емітером, максимальний струм колектора, потужність, що розсіюється на колекторі, максимальна робоча частота. Для розрахунку каскадів необхідно визначати вищевказані параметри.

Визначається потужність, що розсіюється на колекторі. За умовою, що каскад працює в режимі АВ, тоді його ККД = 50%. Отже, визначимо шукане значення за формулою:


(1.6)

Отже за формулою (1.6):

Наступним кроком є визначення значення амплітуди максимального струму колектора:

Оскільки транзистор працює в режимі АВ, то через нього тече певне значення постійного струму. Визначимо дане значення за формулою:

Максимальний струм колектора дорівнює:

Максимально допустима напруга колектор-емітер розраховується за формулою:

Оскільки вихідні транзистори мають бути розраховані на високу вихідну потужність, значний струм та напругу джерела, то необхідно використовувати імпортні транзистори, оскільки вони є більш сучасними та мають значно кращі характеристики.

Визначивши необхідні параметри транзистора можна здійснити його пошук. Таким чином обирається пара транзисторів 2SC4237-2SC4238 з таким робочими параметрами [2]:

Максимально допустима напруга колектор-емітер: 600 В;

Максимально допустимий струм колектора: 10 А;

Максимально допустима потужність на колекторі: 150 Вт;

Гранична частота підсилення: 15 МГц;

Значення

100.

Параметри обраного транзистора цілком задовольняють необхідні параметри, тому транзистор обрано вірно. За частотними параметрами транзистор також цілком задовольняє:

Розраховується КП транзистора, враховуючи, що він включений за схемою спільний колектор:

Визначається потужність, що подається на вхід каскаду за формулами:

Знаходиться значення потужності, що виділяється на передкінцевому каскаді:


Далі необхідно знайти струм, що подається на базу транзисторів кінцевого каскаду. Цей струм відповідає струмові, що виходить з передкінцевого каскаду:

Визначивши всі вимоги до транзисторів передкінцевого каскаду, є змога виконати їх вибір. Таким чином обирається транзисторів: 2 SC1096-2SC1097 з такими параметрами [2]:

Максимально допустима напруга колектор-емітер: 800 В;

Максимально допустимий струм колектора: 3 А;

Максимально допустима потужність на колекторі: 10 Вт;

Гранична частота підсилення: 60 МГц;

Значення

40.

Перевіряються частотні параметри транзистора:

Отже за усіма основними параметрами транзистор є задовільним, для використання у даній схемі, тому можна зробити висновок, що його обрано вірно. Визначається КП транзисторів:

Визначимо значення потужності та струму на вході транзистора передкінцевого каскаду за формулою :

Визначається величина потужності, що розсіюється на колекторі транзистора VT3, та необхідна величина його коллекторного струму:

Після визначення основних параметрів транзистор можна вибрати певний транзистор. Таким чином, обирається транзистор 2SC3117 зі схемою включення СЕ. Його параметри [2]:

Максимально допустима напруга колектор-емітер: 400 В;


Copyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.