Проектирование усилителя низкой частоты

- тепловое сопротивление подложка-корпус;

- обратный ток коллектора.

Выходные и входные характеристики изображены на рисунках 3 и 4.

После предварительного выбора транзисторов VT3 и VT4 нужно проверить их мощностные показатели при наибо

льшей температуре окружающей среды по формуле:

(2.7)

где - номинально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора при максимальной температуре коллекторного перехода, Вт;

где tв - верхнее значение диапазона рабочих температур, °С.

Поскольку , то выбранные транзисторы подходят.

Выбор режима работы по постоянному току и построение линий нагрузки. Ток покоя коллектора I0k3 транзисторов VT3 и VT4:

(2.8)

где Ikоmax (50°C) =1500мкА берётся в справочнике [11].

I0k3< Ikдоп - это значит, что транзисторы выбраны правильно.

На семействе выходных характеристик транзисторов VT3 (VT4) строятся нагрузочные прямые по переменному току с координатами (см. рис.2.2):

А (I0k3; Eп); В (I0k3+Ikm3; Eп-Ukm3); (2.9)

А (30мА; 15В); В (0.88А; 1.74В);

Соответствующие значения токов переносятся на входные характеристики (рис.2.3): Uбm3=0,54В - амплитудное значение напряжения на базо-эмиттерном переходе; U0б3=0,6В - напряжение покоя базы; Uб3max=1,14В - максимальное значение напряжения на базо-эмиттерном переходе; Iбm3=57мА - амплитудное значение тока базы; I0б3=1,78мА - ток покоя базы; Iб3max=55.22мА - максимальное значение тока базы.

Входное сопротивление базо-эмиттерного перехода транзисторов VT3 (VT4):

(2.10)

Номинал резисторов R3 и R4 для мощных транзисторов:

(2.11)

Мощность, выделяемая на резисторах R3 и R4:

(2.12)

Выбор предвыходных транзисторов и режимов работы их по постоянному току. Построение линии нагрузки

Ток покоя эмиттера транзисторов VT1 (VT2) (см. рис.1.1):

(2.13)

Амплитудное значение тока эмиттера транзисторов VT1 (VT2):

(2.14)

Принимается . По следующим неравенствам выбираются транзисторы VT1, VT2:

По справочнику [11] выбраны транзисторы KT814Б (p-n-p) и КТ815Б (n-p-n) со следующими параметрами:

Для построения линии нагрузки по переменному току транзисторов VT1 (VT2) выбираются следующие координаты точек A’ и A”:

, (2.15)

.

Переносим точки A’ и A" на входные характеристики транзисторов VT1 (VT2) (рис.2.4).

По графику (рис.2.4) определяются следующие параметры:

- амплитудное значение напряжения на базе;

- амплитудное значение тока базы;

- ток покоя базы транзистора;

- напряжение покоя базы.

Определение основных параметров выходного каскада

Выходное сопротивление базо-эмиттерного перехода транзистора VT1 (VT2):

(2.16)

Входное сопротивление верхнего плеча выходного каскада на VT1 и VT3:

(2.17)

Входное сопротивление нижнего плеча выходного каскада на VT2 и VT4:

(2.18)

Амплитудное значение входного напряжения:

- верхнего плеча (VT1,VT3):

(2.19)

- нижнего плеча (VT2,VT4):

(2.20)

Требуемое падение напряжения Uод на диодах VD1, VD2 при токе

(2.21)

равно:

(2.22)

По справочнику [4] выбираются диоды. Прямой ток (средний) должен быть больше 0,14мА, прямое напряжение должно быть больше 1,815В. Выбирается диод Д7Г со следующими параметрами:

- Средний прямой ток 8мА;

-При токе 0,27мА на диоде происходит падение напряжения равное 0.7В, поэтому необходимо брать 3 диодов.

Сопротивление резисторов R1 и R2 делителя

(2.23)

Мощность, выделяемая на резисторах R1 и R2:

(2.24)

Входное сопротивление верхнего плеча каскада с учетом R1 и R2:

(2.25)

Входное сопротивление нижнего плеча каскада:

(2.26)

Коэффициент усиления по напряжению:

- верхнего плеча:

(2.27)

- нижнего плеча:

(2.28)

- среднее значение:

(2.29)

Коэффициент полезного действия всего каскада:

(2.30)

Мощность на выходе каскада:

(2.31)

Поправка к схеме

 Скачать реферат