Дудник А.Б., Гриненко В.В. Расчет усилителя низкой частоты

Подождите немного. Документ загружается.

Амплитудные значения гармонических составляющих рас-

считываются по формулам

()

кмакс

км

,II

кмкмакс

ε= 05

кмакс

км

−

()

кмакс

км

−

Коэффициент гармоник выходного каскада рассчитывается

по формуле

()()()

III

кмкмкм

км

222

234

100

При использовании обратной связи коэффициент гармоник

определяется по формуле

ОС

где

- коэффициент глубины обратной связи;

для бестрансформаторного каскада

.()

KKK

=+05

2435

- коэффициент уси-

ления по напряжению верхнего и нижнего плеча выход-

ного каскада;

KKK

UVTN

ПК

где K

UVT

- коэффициент усиления по на-

пряжению предусилителя на транзисторе VT1;

ПК

- коэффициент усиления по напряжению

каскадов предварительного усиления (одного или трех).

для трансформаторного каскада:

- коэффициент усиления по напряжению вы-

ходного каскада;

KKK

ФИК NПК

где K

ФИК

- коэффициент усиления по напря-

жению предусилителя на транзисторе VT1;

ПК

- коэффициент усиления по напря-

жению каскадов предварительного усиления.

Задаемся

ОС

исходя из ограничений

ОС

Определяем количество промежуточных каскадов исходя

из ограничения

. Для рассчитанных промежуточных каска-

дов определяем коэффициент

и коэффициент глубины об-

ратной связи

Вычисляем коэффициент усиления по напряжению каска-

дов, охваченных обратной связью

ОС

Определяем требуемый коэффициент усиления по на-

пряжению каскадов, не охваченных обратной связью

= ,

где

= - требуемый коэффициент усиления по на-

пряжению всего усилителя.

Исходя из рассчитанных коэффициентов усиления по на-

пряжению входного каскада и каскадов предварительного уси-

ления уточняем значение

Производим уточнение коэффициента усиления по напря-

жению каскадов, охваченных обратной связью

и коэффи-

циента глубины обратной связи

= ,

ОС

Рассчитываем элементы обратной связи, приведенной на

рисунке 8.3.

Uвх

R2 Сэ

VT1

Rэ

Uвых

+Ek

Rк

С1

R’э

Roc

Uн

Рисунок 8.3 – Введение элементов обратной связи в схему

усилительного каскада ОЭ

Задаемся величиной сопротивления

=−3075

()R

Ом

По формуле

ЭOC

γ=

производим расчет сопротивления обратной связи

9 Расчет элементов связи

Целью данного расчета является определение величин раз-

делительных и блокировочных конденсаторов. Наличие реак-

тивных элементов приводит к завалу АЧХ в области низких час-

тот и, соответственно, к возникновению сдвига фаз между вход-

ным и выходным сигналом. В то же время, согласно заданию на

проект, величина фазового сдвига не должна превышать

Обеспечить это требование можно правильно распределив до-

пустимые значения фазовых сдвигов, а именно

выхкн

ϕϕ

- для выходного каскада;

ϕϕ

=−0205

(..)

пкн

- для предоконечного каскада;

вхкнвыхкпк

ϕϕϕϕ

=−−03

- для входного каскада;

где

-заданное допустимое значение фазового сдвига на

весь усилитель.

Допустимый фазовый сдвиг

, вносимый одним реактив-

ным элементом в любом каскаде определяется соотношением

ϕ =

где

- число реактивных элементов в каскаде;

- допустимый фазовый сдвиг в данном каскаде.

С учетом выбранного распределения фазового сдвига ем-

кости разделительных конденсаторов рассчитывают по формуле

πϕ

fRtg

н i

где

RRR

выхвх

вых

- выходное сопротивление предыдущего каскада;

вх

- входное сопротивление каскада (либо нагрузки);

- нижняя граничная частота заданного диапазона.

Величина блокировочного конденсатора в цепи эмиттера

транзистора рассчитывается по формуле

πϕ

эi

fRtg

нэii

где

эi

- сопротивление в цепи эмиттера.

Допустимое рабочее напряжение на конденсаторах выби-

рают из условия

≥−1112

(..)

сдопк

где

- напряжение питания каскада.

Полученное значение U

сдоп

округляется в сторону

большого стандартного значения для типовых напряжений.

Приложение А

Варианты заданий на курсовую работу.

№ Rн

Ом

Uн

Rг

Ом

Ес

мВ

(fн-fв)

Гц

φн

град

Tв

°С

1 12 8 1000 4 30-14000 10 0-60

2 8 10 300 5 20-20000 20 0-50

3 14 10 200 2 400-15000 15 0-40

4 10 5 500 1 20-17000 20 0-70

5 18 10 100 5 30-15000 15 0-50

6 20 21 50 10 200-5000 25 0-70

7 5 8 100 3 30-15000 30 0-50

8 7 6 1000 1 90-10000 25 0-60

9 16 7 200 2 200-14000 20 0-60

10 8 12 800 4 80-2000 10 0-50

11 6 9 2500 6 60-8000 15 0-40

12 12 10 1000 2 20-18000 15 0-50

13 18 20 1500 15 25-7000 20 0-60

14 7 10 200 3 30-19000 30 0-70

15 15 11 500 4 30-16000 20 0-50

16 10 10 3000 10 200-15000 25 0-70

17 5 7 500 5 40-20000 30 0-50

18 1 4 50 2 300-5000 15 0-40

19 2 6 2500 8 80-10000 10 0-40

20 10 5 300 2 40-20000 30 0-50

21 13 13 4000 10 100-2000 20 0-60

22 2 5 1000 1 30-17000 15 0-60

23 5 10 5000 7 70-12000 25 0-40

24 12 15 4000 6 400-10000 10 0-60

25 15 6 3000 2 40-10000 20 0-40

Продолжение приложения А

№ Rн

Ом

Uн

Rг

Ом

Ес

мВ

(fн-fв)

Гц

φн

град

Tв

°С

26 20 7 200 5 30-14000 15 0-50

27 2 4 4500 5 250-8000 25 0-70

28 9 7 1000 13 70-8000 20 0-70

29 3 6 900 4 35-75000 30 0-60

30 10 11 100 3 400-16000 15 0-70

31 20 15 5000 5 50-10000 20 0-50

32 20 11 100 3 200-15000 30 0-60

33 16 12 2000 2 25-18000 25 0-50

34 3 7 200 12 350-9000 20 0-40

35 10 12 600 5 50-8000 15 0-50

36 12 9 500 4 250-18000 20 0-70

37 18 14 3500 3 30-18000 15 0-40

38 12 4 350 3 200-12000 10 0-60

39 10 8 600 10 40-18000 15 0-70

40 18 9 800 4 300-20000 20 0-60

Rн – сопротивление нагрузки;

Uн – номинальное выходное напряжение;

Rг – внутреннее сопротивление источника сигнала;

Ес – величина ЭДС источника сигнала;

fн-fв – диапазон усиливаемых частот;

φн – допустимый фазовый сдвиг;

tв – диапазон рабочих температур.

Приложение Б

Характеристики транзисторов.

КТ 815

кэо

- максимально допустимое

напряжение коллектор-эмиттер, В.

КТ 815А 40

КТ 815Б 50

КТ 815В 70

КТ 815Г 100

max - максимально допустимый

постоянный ток коллектора, А. 1,5

max - постоянная рассеиваемая

мощность коллектора с теплоотводом, Вт. 10

при повышении температуры выше 25°С, мощность

уменьшается на 0,1 Вт/°С

max - постоянная рассеиваемая

мощность коллектора без теплоотвода, Вт. 1

при повышении температуры выше 25°С, мощность

уменьшается на 0,01 Вт/°С

21э

- статический коэффициент передачи

тока биполярного транзистора

в схеме с общим эмиттером

КТ 815А, КТ 815Б, КТ 815В 40

КТ 815Г 30

кбо

- обратный ток коллектора, мА 0,05

max - максимальная температура перехода, °С 125

Выходная характеристика КТ 815 (А-Г)

Входная характеристика КТ 815 (А-Г)