Розрахунок схеми підсилювача з двополярним джерелом електроживлення (стр. 5 из 7)
(3.2) 
Через точки "а" і "в" проводять пряму - динамічну навантажувальну характеристику для опору (RH+ Rзз)(рисунок 1). Якщо активний опір для постійного і змінного струму однаковий, то динамічна характеристика є водночас і лінією навантаження як для постійного, так і для змінного струмів.
Найчастіше вихідні каскади підсилювача потужності працюють в режимі В чи АВ, що визначається напругою зміщення на базах вихідних транзисторів і струмом спокою колектора.
Рисунок 3.1 Вихідна навантажувальна характеристика транзистора вихідного каскаду VT7.
На практиці струм спокою ІКпвизначають із такого співвідношення:
де ІК- колекторнийструм в точці "а";
ІКп - струм спокою, відповідає режиму АВ.
Визначаємо амплітудне значення напруги на навантаженні за формулою:
Визначаємо амплітудне значення напруги на колекторі-емітері транзистора:
Перевіряємо розраховане значення напруги джерела живлення. Для цього треба щоб виконувалась нерівність.
(3.3)Якщо сума більше UK0то належить збільшити значення напруги джерела електроживлення і побудувати нову навантажувальну характеристику.
Визначаємо постійну складову струму колектора вихідного транзистора за формулою:
де ІКm – амплітудне значення колекторного струму, яке визначається за навантажувальною характеристикою.
Визначаємо потужність, від джерела споживану електроживлення за формулою:
Визначаємо максимальну потужність розсіювання на колекторі транзистора за формулою:
Максимальна потужність розсіювання на транзисторі повинна бути значно менше потужності вибраного транзистора PKmax.
Визначаємо потужність розсіювання на резисторах R14, R15:
Обираємо резистори R14, R15 типу: МЛТ – 0,25 – 1,8 Ом ± 5%.
3.4 Розрахунок базового кола кінцевого каскаду
Використовуючи навантажувальну характеристику вихідного каскаду і статичні вхідні характеристики транзистора, будуємо на них емітерну динамічну вхідну характеристику.
Вхідні динамічні характеристики при малих опорах навантаження практично зливаються зі статичними. Тому для технічних розрахунків можна користуватися не динамічними, а статичними вхідними характеристиками.
За вхідною динамічною характеристикою ( рисунок 2) визначаємо значення вхідного сигналу:
-напругу на базі в робочій точці спокою - UБеп= 0,65 В;
-струм бази в робочій точці спокою – ІБп= 0,15 мА ;
-амплітудне значення змінної складової бази - ІБm= 60 мА ;
- амплітудне значення змінної напруги на базі - UБЕm = 4,6 В.
Рисунок 3.2 Вхідні динамічні характеристики транзисторів VT7 iVT5.
Визначаємо амплітудне значення вхідної напруги кінцевих транзисторів за формулою:
Визначаємо вхідний опір транзистора без урахування негативного зворотного зв'язку:
Визначаємо усереднену крутизну характеристики транзистора в кінцевому каскаді:
Визначаємо коефіцієнт підсилення за напругою:
Визначаємо вхідну потужність транзистора:
Визначаємо коефіцієнт підсилення за потужністю:
3.5 Вибір складених транзисторів VT4, VT5 кінцевого каскаду
Визначаємо максимальні граничні параметри обраних складених транзисторів кінцевого каскаду за такими формулами:
- максимальний струм колектора транзистора VT5.
- максимальну напругу колектор-емітер транзистора VT5
- максимальну потужність розсіювання на транзисторі VT5
- граничну частоту коефіцієнта передачі струму, МГц
За гранично розрахованими параметрами вибираємо типи транзисторів VT4, VT5 і заносимо їх до таблиці 3.3
Таблиця 3.3 Параметри вибраних транзисторів кінцевого каскаду.
| Параметри | IKmaxA | UKEmaxВ | PKmaxВт | f21EmaxМГц | Типтранзистора | h21E |
| Розрахункові граничні параметри | 0,11 | 24 | 0,38 | 0.039 | ||
| Параметри вибраного транзистора VT5 | 1,5 | 40 | 10 | 3 | КТ815А | 20 |
| Параметри вибраного транзистора VT4 | 2 | 40 | 10 | 3 | КТ814А | 20 |
Визначаємо величину опору резисторів R11 і R12 з співвідношення:
Вибираємо резистори R11, R12 опором 510 Ом.
Визначаємо потужність розсіювання на резисторах:
де Іко — постійна складова струму,
Обираємо резистори R11, R12 типу: МЛТ – 0,25 – 510 Ом ± 5%.
Визначаємо амплітудне значення змінного струму бази транзистора VT5:
Визначаємо постійну складову струму бази транзистора:
За вхідною динамічною характеристикою визначаємо основні параметри UБЕт, UБЕтax, UБЕ0(рисунок 3 графічної частини).
Визначаємо амплітуду вхідної напруги на складених транзисторах:
Визначаємо вхідний опір каскаду без урахуванням зворотного зв'язку:
Визначаємо вхідний опір каскаду з урахуванням зворотного зв'язку:
де F – глибина місцевого зворотного зв'язку в плечі:
де q21m - усереднена крутизна характеристики транзистора УТ5;
де q21m- усереднена крутизна характеристики транзистора УТ7;
RБ - вхідний опір транзистора УТЗ:
Вхідна потужність кінцевого каскаду:
3.6 Вибір транзистора і розрахунок кіл передкінцевого каскаду
Визначаємо корисну потужність, що віддає транзистор VT3, і яка більше потужності, споживаної колом наступного каскаду, на величину потужності, розсіюванню в колі зміщення:
Визначаємо амплітудне значення змінної складової струму колектора транзистора VT3:
Для зменшення впливу нелінійності вхідної характеристики транзистора доцільно прийняти:
Тоді максимальний колекторний струм буде дорівнювати:
Максимальна напруга між колектором і емітером дорівнює:
Визначаємо потужність, споживану транзистором VT3 від джерела електроживлення:
Визначаємо максимальну потужність розсіювання на колекторі транзистора:
Визначаємо граничний коефіцієнт передачі частоти за струмом:
За розрахованими параметрами вибираємо тип транзистора VT3. Розраховані параметри та параметри вибраного транзистора занести в таблицю 3.4.