Расчет предвыходного каскада усилителя.
Предвыходной каскад - каскад с общим эмиттером в режиме класса А. в каскаде предусмотрена стабилизация напряжения смещения и эмиттерная температурная стабилизация. Исходные параметры сигнала - напряжение, ток, мощность требуемые на входе выходного каскада, входное сопротивление выходного каскада и требования ко всему усилителю:
Схема усилительного каскада:
Максимальный ток на нагрузке:
Iвых. max = 0,12 А
Питание предвыходного каскада, в целях унификации принимаем аналогичное выходному каскаду. Выбираем транзистор:
, т.е. 0,01275 Вт
Предварительно принимаем, что RK= (3-5)Rвх сл= 330 Ом, тогда:
Ir.max= 0,15 А fh21Э= (2-4)FB, т.е. 60 кГц.
Данным условиям удовлетворяет транзистор КТ315А с параметрами указанными выше.
На выходной характеристике (рис 11) строим нагрузочную характеристику по точкам:
Режим короткого замыкания - Uкэ.тах =0 В, Iк = 5А
Рис 11-12. Входная и выходная (нагрузочная) характеристика транзисторов КТ315А Определим значение тока базы (по выходной характеристике):
IБП = 0,6 мА
По входной характеристике определим значение напряжения база-эмиттер в рабочей точке: UБЭП = 0,65 В
Сопротивления резисторов в цепях коллектора RK и эмиттера RЭ:
При этом, учитывая рекомендацию, что RK = (5 — 10)RЭ, имеем:
RЭ = 1,3 кОм RK = 135 0м
Определим значения резисторов делителя напряжения на базе транзистора. Зададимся током делителя.
Напряжение на резисторе RЭ, которое можно определить как:
Тогда:
Определим входное сопротивление каскада по переменному току.
Определим эквивалентное сопротивление в цепи базы транзистора:
Если рассчитанное значение входного сопротивления по переменному току верно, то должно выполняться условие:
Условие выполняется.
Емкость конденсатора рассчитывается из условия, что на нижней частоте полосы пропускания Хсз ~ 0,1Rэ, откуда: мФ
Принимаем значение из стандартного ряда СЭ = 12 мкФ Входное сопротивление каскада: 82,46 Ом
Емкости разделительных конденсаторов определяются как (при заданном коэффициенте на каскад Мн = 2,2 дБ = 1,202):
Рассчитаем коэффициент частотных искажений по верхней частоте. Искажения на верхней частоте, вносимые транзистором: Искажения на верхней частоте, вносимые конденсаторами: Суммарные частотные искажения на верхней частоте: Мв.вых = МтрМв.Ср1Мв.Ср2Мв.Сэ = 1,006 Или в дБ: Мв.вых = 20 log(l,006) = 0,053 дБ Определим коэффициенты усиления каскада. Коэффициент усиления по напряжению:
Где Rн_ — выходное сопротивление каскада с нагрузкой. 22,2 Ом
Тогда:
Коэффициент усиления по току: 86,9 Коэффициент усиления по мощности: 278,2
Рассчитаем коэффициент частотных искажений: Учитывая общее ООС, глубиной 30, имеем коэффициент усиления каскада:
И его входное сопротивление:
RBX = 30RBX = 51;47кОм
Следовательно, необходим входной сигнал:
Следовательно, такой каскад можно использовать в качестве входного каскада, причем для полного согласования входного сигнала источника и всем усилителем, можно увеличить глубину общей ООС, уменьшив сопротивление в цепи обратной связи, что увеличит входное сопротивление каскада и уменьшит его общий коэффициент усиления.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|