Схемотехника усилительных каскадов на биполярных и полевых транзистора

Схемотехника усилительных каскадов на биполярных и полевых транзистора

Выполнила:

Касьянова Марина

БИН1805

Вариант 10

Задание №2

Дано:

Рассчитать схемы двухтактного безтрансформаторного оконечного каскада, работающего в режиме АВ, если

№ варианта	Р_вых, Вт	Rн, Ом	f_min, Гц	fmax, кГц

Решение:

Найдем амплитуды напряжения и тока в нагрузке:

Uнт =(2*Rн*Pн)^1/2=(2*15*11)^1/2≈ 18В

Iнт = Uнт / Rн=18/15=1. 2A

Исходя из амплитуды напряжения Uнт и полагая Uнач ≈ 3В, выберем напряжение питания:

│ Епит│ ≥ Uнт+Uнач=18+3=21В. Выбираем Енач = ±21 В.

Рис. 2 Усилитель мощности.

Граничная частота транзистора ƒ в ≥ fв/(М2в − 1)^1/2 , где fв – верхняя граничная частота усилителя; Мв –коэффициент частотных искажений схемы в области высоких частот. Полагая, что на частоте fв коэффициент частотных искажений равен Мв =2^1/2 и принимая fв = 16 кГц, получаем:

ƒ в ≥ 11000/(2-1)^1/2=11кГц.

Рассчитанным параметрам удовлетворяет пара биполярных транзисторов КТ 814

(p –n– p) и КТ 815 А (n – p –n), имеющих такие параметры Iк макс =1, 5А; β ≥ 40;

Рк доп = 10 Вт; Uкэ макс = 40В; fт = 3 МГц.

Их вольт-амперные характеристики (ВАХ) показаны на рис. 3

Как видим, здесь выполнены следующие условия:

Iкт < Iк макс; (0, 25…0, 3)Рвых ≤ Рк доп; | Епит | < Uкэ доп.

Указанная в справочнике граничная частота fт связана с частотой fв соотношением:

fт ≈ β fв, откуда следует, что fβ ≈ fт/ β =(3 ⋅ 106)/40= 75 кГц,

т. е. требования по частоте также выполняются.

Выбираем кремниевый диод, устанавливаемый для начального смещения – Д 206 Из его ВАХ следует, что для обеспечения на этом диоде напряжения 0, 6 В через него должен течь ток 5мА. Отсюда находим сопротивление резисторов

R1 и R2:

R1 = R2 = (Епит – Uд) / Iд = (21 – 0, 6) / (5 ⋅ 10^-3) = 4. 08*10^3 Ом.

a) б)

Входная (а) и выходная (б) характеристики.

Ближайший номинал 1, 6 кОм. Отмечаем, что R1, R2 ≥ Rвх.

Коэффициент передачи усилителя по напряжению:

KU ≈ [(1 + β )*Rн] / (Rг + Rвх) ≈ (1 + β )*Rн / [ Rг + (1 + β ) Rн] =

= (41 ⋅ 10) / (100 + 41 ⋅ 10) =0. 8.

Амплитуда входного напряжения:

Uт вх = Uнт / KU = 15 / 0, 8 = 18. 75 B.

Амплитуда входного тока:

Iт вх = Uт вх / Rвх = 21/ 205 = 0. 102 А.