Расчёт оконечного усилителя. Сопротивление нагрузки от тока короткого замыкания в случае пробоя транзисторов

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Расчёт оконечного усилителя

         В настоящее время широко применяются усилители с двухтактным бестрансформаторным оконечным каскадом и последовательным питанием транзисторов по постоянному току. Вследствие симметрии двухтактных схем и возможности поочерёдной работы плеч, они могут работать в энергетически более выгодных режимах класса В и АВ. При этом удаётся существенно повысить к. п. д. и отдаваемую мощность при сравнительно небольшом уровне нелинейных искажений.

          Наиболее целесообразен для двухтактных усилителей режим класса АВ. Особенностью режима класса АВ является зависимость среднего значения токов баз и коллекторов от уровня подводимых сигналов. Изменение средних токов в зависимости от амплитуды сигналов является препятствием для осуществления температурной стабилизации режима. Поэтому обычные схемы стабилизации оказываются непригодными.

           При использовании мощных транзисторов в выходном каскаде трудно подобрать близкие по параметрам пары транзисторов разной проводимости, к тому же для нормальной работы требуется входной сигнал  достаточно большой мощности. В этих случаях выходные транзисторы берут одного типа проводимости, а для их противофазного возбуждения используют группу составных транзисторов.

          Работа предоконечного каскада  существенно влияет на качественные показатели оконечного усилителя. Это обусловлено, прежде всего, тем, что цепи возбуждения мощных транзисторов являются низкоомными и потребляют значительную мощность возбуждающих колебаний. Для обеспечения работы транзисторов предоконочного каскада в режиме АВ на их базы приходится подавать небольшое начальное смещение.

          Оконечные каскады питаются обычно от двух источников напряжения, что часто неудобно. Так как в симметричной двутактной схеме ток в цепи нагрузки не содержит постоянной составляющей, последовательно с нагрузкой можно включить разделительный конденсатор С и заменить два источника питания одним с удвоенным напряжением.

На основании выше сказанного можно составить принципиальную электрическую схему оконечного усилителя мощности (рис.____).

Рис.

Данная схема является квазикомплементарной с несимметричным источником питания. Транзисторы VT1 и VT3 образуют составной транзистор структуры n-p-n, включённый по схеме с общим коллектором. Транзисторы VT2 и VT4 образуют составной транзистор структуры p-n-p. Его можно рассматривать как два каскадно-соединенных транзистора, каждый из которых работает по схеме с общим эмиттером. Резисторы R1 и R2 задают необходимую величину тока покоя предоконечных транзисторов. Резисторы R3 и R4 стабилизируют работу плеч каскада и создают в нем отрицательную обратную связь.

Разделительный конденсатор С защищает сопротивление нагрузки от тока короткого замыкания в случае пробоя транзисторов.

Расчет элементов схемы:

Найдём напряжение источника питания               

                 

Зададим питающее напряжение Е=25 В.

Для выбора оконечных транзисторов найти амплитуду напряжения на нагрузке

и амплитуду коллекторного тока

Максимальная мощность, рассеиваемая на коллекторе одного транзистора в режиме B, равна

Предельная частота оконечных транзисторов должна быть следующая

Напряжение между коллектором и эмиттером:

По рассчитанным данным Iкm, Uкэ max, Pк max, fh21э выберем оконечные транзисторы VT, VT4.  Характеристики данного транзистора приведены в приложении.

Для построения нагрузочной прямой вычислим Uкэ и Iк

Выходные характеристики транзистора а так же построенная нагрузочная прямая приведены на рис.______

По характеристикам определили, что:

Определим фактически отдаваемую оконечными транзисторами мощность:

Поскольку в нагрузке обеспечивается заданное требуемое значение

Похожие материалы

Информация о работе