Расчет резисторного усилителя тока с непосредственной связью

СОДЕРЖАНИЕ: Расчет параметров усилителя, на вход которого подается напряжение сигнала с заданной амплитудой от источника с известным внутренним сопротивлением. Определение КПД усилителя с общей параллельной отрицательной обратной связью по току и полного тока.

Задача

Рассчитать параметры усилителя, на вход которого подается напряжение сигнала с амплитудой

от источника с внутренним сопротивлением
. Усилитель должен обеспечивать в нагрузке
токовый сигнал амплитудой
с коэффициентом гармоник, не превышающим
.

В усилителе предусмотрена общая параллельная отрицательная обратная связь по току (

), глубина которой
. Диапазон рабочих частот усилителя от
до
при допустимых частотных искажениях сигнала
,
; температура окружающей среды
. Определить также К.П.Д. усилителя и полный ток, потребляемый от источника питания.

Исходные данные для расчета:

,
,
,
Ом,
,
,
,
,
,
.

Структура транзистора:

Материал транзистора:

(кремний).

1. Преобразуем источник напряжения на входе усилителя в источник тока с амплитудой

пренебрегая влиянием входного сопротивления усилителя.

2. Составляем эквивалентную схему усилителя для области средних частот, учитывая при этом структуру транзистора.

3. Определим общий коэффициент усиления усилителя

, охваченного цепью ОС.

4.Вычислим коэффициент усиления

усилителя с разомкнутой цепью ООС.


5. Находим коэффициенты усиления отдельных каскадов, полагая, что

Далее расчет ведем для разомкнутой цепи ООС.

6. Выбираем режим работы класса А и находим размах коллекторного тока, принимая

, где ψ- коэффициент запаса по току, обеспечивает работу в линейной области выходных характеристик ψ=0.85…0.95

7.Расчитаем напряжение и.п.

8. Из стандартного ряда принимаем

9. Рассчитаем выходную мощность каскада.

10. Находим мощность, отбираемую каскадом в режиме покоя.

11. Выбираем транзистор

,

Siтранзистор КТ3107В

, кОм

МГц

А

В

К

мВт

К

К

К/Вт

- 70…140 120 0.1 30 213…298
398 423 420

12.Оцениваем работоспособность транзистора в заданных температурных условиях

,

Транзистор соответствует данному температурному режиму.

13. Выбираем сопротивление резистора

14.Рассчитываем режим покоя транзистора VT2

а) Принимаем ток коллектора покоя VT2 (

) равным половине его максимального значения.

б) Вычисляем напряжение коллектор-эмитер в точке покоя.

в) Графически определим ток и напряжение базы.

15. Находим величины

и
в точке покоя.

Транзистор соответствует данному коэффициенту усиления по току, входному сопротивлению транзистора.

16. Строим гиперболу допустимой мощности рассеивания.

17. Определим динамический режим работы транзистора.

18. Вычислим входное сопротивление оконечного каскада

в точке покоя без учета базового делителя.

19. Определим падение напряжения на нагрузке (

) в режиме покоя транзистора VT2.

20. Задаем падение напряжения на резисторе фильтра на уровне

.

21.Зададимся током коллектора транзистора VT1 в режиме покоя.

22. Рассчитываем сопротивление резистора

и выбираем его номинальную величину.

23.Вычисляем мощность, рассеиваемую резистором

, и окончательно выбираем его тип.

Выбираем резистор

ОМЛТ-0,125-2,1кОм
5%

24. Уточняем входное сопротивление оконечного каскада с учетом влияния резистора

25. Рассчитываем коэффициент усиления по току оконечного каскада (

) без учета влияния входной цепи.

26. Находим амплитуду входного тока каскада

.

27. Находим мощность, потребляемую базовой цепью транзистора VT2 от предыдущего каскада.

28. Рассчитываем выходную мощность

каскада предварительного усиления.

,

где

- коэффициент запаса, учитывающий потери мощности в цепи смещения оконечного каскада.

29. Вычислим мощность

, рассеиваемую коллектором VT1.

30. Принимая напряжение питания каскада

с учетом падения напряжения на резисторе
, выбираем транзистор VT1 по аналогии с оконечным каскадом.

, транзистор КТ3107В

31. Определим ток базы покоя транзистора VT1 (аналитически).

32. Составляем уравнение для базовой цепи VT1 в режиме покоя с учетом сопротивления транзистора и рассчитываем сопротивление резистора

.

33. Находим входное сопротивление предоконечного каскада

.

34. Рассчитаем коэффициент усиления по току предоконечного каскада.


35. Вычислим коэффициент передачи цепи ОС.

,
,

36. Находим фактическую глубину ОС по току

.

37. Вычислим постоянную времени перезаряда разделительного конденсатора

.

38. Рассчитаем емкость конденсатора, а затем выбираем ее номинальное значение из табл.П.2.2. Рабочее напряжение конденсатора следует выбирать из условия

.

39. Находим коэффициент усиления предоконечного каскада по напряжению.


,

,

40. Определим значение

и
.

41. Вычислим полный ток

, потребляемый усилителем от источника питания.

42. Рассчитаем К.П.Д. усилителя

СКАЧАТЬ ДОКУМЕНТ

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ  [можно без регистрации]
перед публикацией все комментарии рассматриваются модератором сайта - спам опубликован не будет

Ваше имя:

Комментарий

Copyright © MirZnanii.com 2015-2017. All rigths reserved.