Расчёт усилителя мощности типа ПП2 (стр. 2 из 3)

Расчета усилителя мощности типа ПП2.

Дано:P_Н = 15Вт; R_Н = 8Ом; U_ВХ = 2…2,5 В; диапазон рабочих частот

f = 40 Гц…16 кГц, режим работы – в классе В.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ

В эмиттерной цепи транзисторов оконечного каскада (VT7, VT8)включены стабилизирующие резисторы R₁₂= R_13.

C учётом этих резисторов напряжение одного источника питания (или суммы двух источников E = U_S1 + U_S2 при двуполярном питании) в режиме работы усилителя в классе В равно:

(1.1)

= 34 В

где ξ = 0,95–коэффициент использования напряжения источника питания,

Обычно принимают:

R₁₂ = R₁₃ = 0,05R_Н (1.2)

R₁₂ = R₁₃ = 0,05∙8=0.4Ом

6

Окончательно принимаем стандартные значения напряжений U_S1 = U_S2

из ряда: 9; 12; 15; 20; 24; 30; 36 В. Принимаем U_S1 = U_S2=20 В.

Выбираем резисторы R₁₂ R₁₃ по ряду Е24.

РАСЧЁТ КОЛЛЕКТОРНОЙ ЦЕПИ ТРАНЗИСТОРОВ (VT7, VT8) ОКОНЕЧНОГО КАСКАДА

Амплитудное и действующее значения напряжения на нагрузке:

U_Hm = U_S1/ (1,1…1,2) U_Hm = 20/ 1,1=18.1 В (2.1)

U_H= U_Hm/ √2 U_H= 18.1/ √2=12.8 (2.2)

Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером

U_{KЭ max} ≈ Е U_{KЭ max} ≈ 34 В (2.3)

Максимальный ток коллектора

I_{K8 max}= U_Hm/ R_HI_{K8 max}= 18.1/ 8=2.3 А(2.4)

Постоянная составляющая тока коллектора

(2.5)

Мощность, потребляемая от источника питания

(2.6)

Максимальная мощность, рассеиваемая на коллекторе одного транзистора

(2.7)

Для оконечного каскада выбираются транзисторы, с паспортными параметрами [8,9, 15], превышающими расчетные::

Р_{Kmax ПАСП} > Р_{K8 max}; I_{Kmax ПАСП} > I_{K8 max ;} U_{KЭ max ПАСП} > U_{KЭ max}

Выполнив данные условия принимаем транзистор КТ 817Б паспортные параметры которого равны: Р_{Kmax ПАСП} = 25Вт; I_{Kmax ПАСП} =3А; U_{KЭ max ПАСП} = 45 B;U_БЭ =5В. Дополнительные необходимые параметры транзистора h_21E = 25, ток базы отсечки Iб0=0.6 mA.

I_Б=I_К / h_21E

	124mA
	0.6mA

Ток коллекторов транзисторов VT7 и VT8 в режиме покоя:

; (2.8)

Токи базы оконечных транзисторов

, (2.9)

где, h_{21 E} – паспортное значение динамического коэффициента усиления выбранных транзисторов по току.

РАСЧЁТ ЦЕПЕЙ ТРАНЗИСТОРОВ VT5 И VT6

Наибольший ток коллектора (рис.2)

I_{К5 max} = I_{К6 max} = I_{Б7 max}=124мА. (3.1)

Наибольшая рассеиваемая на коллекторе мощность:

,= 20 ∙0.037=0.75Bт (3.2)

где: I_{Б7 СР} = I_{K5 СР} = I_{Б7 max}/π = 0.124/3.14=0.037 A(3.3)

Наибольшее напряжение:

=20+18.1=38.1B(3.4)

Выбираем (комплементарные пары транзисторов),следующих типов:

КТ 807А (n-p-n), КТ216А(p-n-p)

с параметрами:

=10Вт =0.75Вт

= 100В =60В

= 0.5А = 10mA

h_21E = 20 h_21E=20

=4 В =30 В

Максимальный ток базы транзисторов VT5 и VT6

I_{Б5 max} =I_{К5 max} / h_21E I_{Б5 max} =0.5/ 20 =0.025 A (3.5)

Ток базы покоя

I_{К5 Q}по паспортным данным транзистора = 1mkA.

I_{Б5 Q}=I_{К5 Q}/ h_21EI_{Б5 Q}=1/ 20=0.05mkA. (3.6)

Сопротивления резисторов R₁₀, R₁₁:

СчитаяI_{K5 СР} ≈ I_{Э5 СР ,} получим

, 151Ом (3.7)

где: U_R12 = I_{K7 СР *}R₁₂ . U_R12 = 1.46_*0.4=0.59 B(3.8)

Выбираем

по ряду Е24,

=150 Ом.

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ЦЕПЕЙ СМЕЩЕНИЯ

Напряжение смещения:

= 19.1 В (4.1)

Иначе:

,

т.е.: R₆ /R₇ = (U_СМ/U_R6) – 1 R₆ /R₇ = (19.1/18.5) – 1 (4.2)

Откуда R6=97 Oм

Исходя из сказанного ниже по закону Ома U_R7 = 0.6 В.

Задаваясь током

= (0,2…0,5) мА и принимая R₇ = 3 кОм, получим R₆ , в качестве которого выбираем подстроечный резистор с сопротивлением, большим расчетного, принимаем подстроечный резистор СП5 – 35А.

Выбираем резистор R₇ по ряду Е24

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ВЫБОРА ТРАНЗИСТОРА VT3

Наибольший ток коллектора транзистора VT3:

(5.1)

Наибольшая мощность, рассеиваемая на коллекторе

(5.2)

0.79 Вт

Напряжение

U_{КЭ max} = (U_S1 + U_СМ/2) U_{КЭ max} = (20 + 19.1/2)=29.55 В (5.3)

Выбираем транзистор типа, КТ911В, со следующими паспортными параметры:

, , ,

, 20.

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ВЫБОРА ТРАНЗИСТОРА VT4.

Наибольший ток коллектора транзистора VT4

I_{К6 max}=124mA; h_21E=20.

I_{Б6 max} =I_{К6 max} / h_21E =124/20=6.2mA.

(6.1)

Наибольшая мощность, рассеиваемая на коллекторе:

(6.2)