Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Расчет каскада предварительного усиления УНЧ






В результате предварительного расчета была составлена схема УНЧ, в которую входят несколько однотипных каскадов предварительного усиления с ОЭ.

Расчет каскада предварительного усиления с ОЭ является основной частью работы при проектировании УНЧ. При ее выполнении рассчитывают параметры элементов каждого каскада, цепей межкаскадных связей, режимы работы транзисторов. Исходя из условия однотипности, каскады предварительного усиления выполняют одинаковыми. Поэтому расчет обычно сводится к расчету одного каскада.

Рассмотрим методику расчета каскада предварительного усиления с ОЭ, электрическая принципиальная схема которого приведена на рис. 3, а. Исходными данными (часть данных получена в результате предварительного расчета) для расчета являются:

1) амплитуда напряжения на выходе каскада – U m вых. = U mн;

2) сопротивление нагрузки R н = R ВХ;

3) напряжение источника питания – E к;

4) нижняя граница частот – f н;

5) допустимое значение коэффициента искажений в области низких частот– М н.

Как и при предварительном расчете считаем, что УНЧ работает в стационарных условиях.

Необходимо определить:

1) тип транзистора;

2) режимы роботы транзистора;

3) сопротивления резисторов делителя R 1, R 2;

4) сопротивление резистора коллекторной нагрузки R К;

5) сопротивление резистора в цепи эмиттера R Э;

6) емкость разделительного конденсатора С 2;

7) емкость конденсатора в цепи эмиттера С Э;

8) гарантированное значение коэффициента усиления каскада по току К I, по напряжению К U и по мощности К P.

При построении схемы каскада будем использовать элементы с допустимыми отклонениями от номинальной величины ± 5 % (выходя из этого, в результатах расчета можно оставить не больше трех значащих цифр).

Порядок расчета:

1. Выбор типа транзистора каскада предварительного усиления.

Для нормального режима роботы транзистора:

1) допустимое напряжение между коллектором и эмиттером должно превышать напряжение источника питания U max > E K;

2) величина допустимого тока коллектора должна превышать максимальное значение тока в коллекторной цепи транзистора

I K max > I K0 + I Km,

где I Km = U m вых / R н – амплитуда переменной составляющей тока в цепи коллектора; R н = R К R ВХ / (R К +R ВХ)– эквивалентное сопротивление нагрузки каскада по переменному току; I K0– ток покоя в цепи коллектора.

Выходя из того, что данный каскад является усилителем мощности, для обеспечения максимальной передачи мощности задают

R К = R ВХ.

Для обеспечения экономичности каскада при минимальных нелинейных искажениях выбирают

I K0 = (1, 05...1, 1)· I Km.

На основании этих ограничений необходимо выбрать по данным табл.1, приложения 2 транзистор.

2. Находим напряжение между коллектором и эмиттером транзистора в режиме покоя:

U 0= U m вых + U ост,

где U ост напряжение между коллектором и эмиттером, ниже которого при работе каскада возникают значительные нелинейные искажения.

Для маломощных транзисторов обычно задают U ост = 1 В.

3. Определяем мощность, что выделяется на коллекторе транзистора:

P K =I K0· U 0.

При этом необходимо обеспечить выполнение условия P K < P Kmax.

Таким образом, проверяем, что выбранный тип транзистора отвечает и требованиям по мощности.

4. Находим сопротивление нагрузки R К в цепи коллектора.

Для согласования выхода каскада со входом последующего R К= R ВХ.

Рассеиваемая мощность на резисторе составит:

Р Rк = I K02 R К.

Из табл.2, 3 приложения 2 выбираем резистор по мощности и сопротивлению.

5. Находим сопротивление резистора R Э в цепи термостабилизации:

R Э =

При этом необходимо выполнение соотношения R Э / R К = (0, 1...0, 4),

для обеспечения температурной стабилизации режима покоя каскада.

Мощность, рассеиваемая на R Эсоставит:

Р R = I K02 · R Э.

Из табл. 2, 3 приложения 2 выбираем резистор по мощности и сопротивлению.

6. Находим емкость конденсатора С Э в цепи термостабилизации.

Емкость С Э выбирают при условии, что его сопротивление на частоте f н должно быть в 10 раз меньше по сравнению с сопротивлением резистора R Э

C Э

где множитель 106 позволяет получить значение емкости в микрофарадах.

Рабочее напряжение на С Э

U С = I K0· R Э.

Из табл. 1 приложения 3 выбираем конденсатор.

7. Находим величину тока покоя базы: I Б0 К0 / h 21Эmin,

где h 21Эmin – минимальное значение коэффициента передачи тока транзистора в схеме ОЭ для выбранного транзистора.


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.008 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал