Розрахунок схеми підсилювача з двополярним джерелом електроживлення (стр. 6 из 7)
Таблиця 3.4 Параметри вибраного транзистора VT3 передкінцевого каскаду.
| Параметри | IKmaxмA | UKEmaxВ | PKmaxмВт | f21EmaxМГц | Типтранзистора | h21E | h11E |
| Розрахункові граничні параметри | 6,423 | 24 | 54 | 0,13 | |||
| Параметри вибраного транзистора VT3 | 100 | 40 | 150 | 250 | КТ361В | 20 | 40 |
Визначаємо величину резистора R9 позитивного зворотного зв'язку за формулою:
Вибираємо стандартне значення резистора зворотного зв'язку R9 = 7,5 кОм.
Визначаємо потужність розсіювання на резисторі за формулою:
Обираємо резистори R9 типу: МЛТ – 0,125 – 7,5 кОм ± 5%.
Визначаємо амплітудне значення струму бази транзистора за формулою:
Визначаємо значення постійної складової струму бази:
Визначаємо вхідний опір каскаду, зібраного на транзисторі VT3 за формулою:
де h11E - вхідний опір транзистора, включеного за схемою ОЕ.
Визначаємо величину резистора R5:
Вибираємо стандартне значення резистора R5 = 750 кОм.
Визначаємо потужність розсіювання на резисторі за формулою:
Приймаємо стандартне значення потужності за ГОСТ 9663 і записуємо стандартне значення резистора за стандартом.
Обираємо резистор R5 типу: МЛТ – 0,125 – 750 кОм ± 5%.
Визначаємо амплітудне значення змінної напруги на базі транзистора:
Визначаємо потужність сигналу, споживану базовим колом транзистора за формулою:
3.7 Розрахунок коефіцієнта загальних гармонійних спотворень
Коефіцієнт гармонійних спотворень складених транзисторів визначається за спільною наскрізною характеристикою, яку будують таким чином.Спочатку визначаємо вхідний опір транзистора VT7 з урахуванням зворотного зв'язку за формулою:
де Rвх - вхідний опір без урахування зворотного зв'язку.
q21 -усереднене значення крутизни характеристики,
На вихідній статичній характеристиці транзистора УТ7 будуємо навантажувальну пряму за такими координатами точок:
Визначаємо значення колекторних струмів для точок 1 — 6 для транзистора VT7 за формулою:
(3.4)де IБі, UБЕі - значення струму та напруги в точках 1-6, які визначаємо за вихідною та вхідною характеристиками VT5;
На вихідній статичній характеристиці транзистора VT5 за значеннями ІКпвизначаємо ІБі
Рисунок 3.3 Вихідна статична характеристика з динамічною навантажувальною прямою
За одержаними значення ІБі, UБЕі визначаємо миттєве значення е.р.с. джерела сигналу:
(3.5)Результати розрахунків та побудов заносимо до таблиці 3.5.
Таблиця 3.5 Результати розрахунків
| Номера точок | ІБ,мА | UБЕ,В | ІК,мА | ІБ,мкА | UБЕ,В | едж,В |
| 1 | 1 | 0,8 | 1,4 | 2 | 0,6 | 0,61 |
| 2 | 4 | 0,9 | 4 | 10 | 0,7 | 0,72 |
| 3 | 10 | 1,4 | 11 | 15 | 1,1 | 1,14 |
| 4 | 20 | 2,3 | 21 | 20 | 2 | 2,1 |
| 5 | 30 | 2,9 | 31 | 25 | 2,7 | 2,8 |
| 6 | 40 | 3,7 | 42 | 30 | 3,5 | 3,61 |
За значенням, вибраним ізтаблиці 3.5, будуємо наскрізну характеристику
.За наскрізною характеристикою визначаємо струми І1 = 42 мА, І2 = 21 мА, І3 = 1,4 мА.
Рисунок 3.4 Наскрізна динамічна характеристика транзисторів VT6, VT7 кінцевого каскаду.
Визначаємо коефіцієнт гармонічних спотворень, що вноситься третьою гармонікою, за формулою:
Визначаємо коефіцієнт гармонічних спотворень з урахуванням зворотного зв’язку за формулою:
де F – глибина негативного зворотного зв’язку, яка визначається за формулою:
Визначаємо коефіцієнт гармонічних спотворень КГ2, які вносить друга гармоніка, визначаємо за емпіричною формулою, задаючись коефіцієнтом асиметрії в = 0,1:
Визначаємо коефіцієнт гармонічних спотворень КГ2 з урахуванням зворотного зв’язку за формулою:
Визначаємо загальний коефіцієнт гармонічних спотворень:
3.8 Розрахунок кола загального зворотного негативного зв'язку за змінному струму
Глибина загального зворотного негативного зв'язку:
де КГ - коефіцієнт гармонійних спотворень підсилювача;
КГзад -максимально допустимий коефіцієнт загальних гармонійних спотворень за завданням, КГзад = 0,7 %.
Застосування зворотного зв'язку з глибиною більше 30 - 40 дБ не рекомендується, тому що це приводить до появи динамічних спотворень.
Визначаємо величину резисторів R6 та R7 кола негативного зворотного зв'язку:
Вибираємо стандартне значення резистора R7 = 180 кОм.
Вхідний опір підсилювача і коефіцієнт підсилювача залежать від співвідношення
, тому його вибирають, виходячи із компромісу між коефіцієнтом підсилення і вхідним опором.Задаються значенням
= 20 - 100.При цьому повинна виконуватися умова:
(3.6)Звідси величина резистора R дорівнює:
Вибираємо стандартні значення резисторів R6 та R7.
Визначаємо потужність розсіювання на резисторах R6 і R7:
Приймаємо стандартне значення потужності відповідно до ГОСТ 9663.
Обираємо резистори типу: R7 - МЛТ – 2 – 180 кОм ± 5%.
R6 - МЛТ – 0,125 – 9,1 кОм ± 5%.
3.9 Розрахунок диференційного вхідного каскаду
Визначаємо спочатку значення постійної складової колекторного струму для транзисторів диференційного каскаду:
де IБ03- значення постійної складової струму бази попереднього (передкінцевого) каскаду.
Визначаємо граничні параметри транзисторів VT1, VT2.
Максимальне значення напруги колектор-емітер транзисторів:
Максимальний колекторний струм транзисторів:
Максимальна розсіювана потужність:
Гранична частота коефіцієнту передачі струму:
За розрахованими граничними параметрами вибираємо необхідний тип транзисторів. Дані розрахунків та параметри вибраного транзистора заносимо в таблицю 3.6.
Таблиця 3.6 - Параметри транзистора диференційного вхідного каскаду.
| Параметри | IKmaxмA | UKEmaxВ | PKmaxмВт | f21EmaxМГц | Типтранзистора | h21E |
| Розрахункові граничні параметри | 8 | 28,8 | 242 | 0.013 | ||
| Параметри вибраного транзистора VT1 | 100 | 50 | 250 | 250 | КТ3102А | 100 |
| Параметри вибраного транзистора VT2 | 100 | 50 | 250 | 250 | КТ3102А | 100 |
Визначаємо падіння напруги на колекторних навантаженнях:
Визначаємо опір резисторів колекторного навантаження за формулою:
Вибираємо стандартне значення резисторів R3 = R2 = 1800 кОм.