Расчёт усилителя мощности типа ПП2

Способы включения бипролярного транзистора

Биполярный транзистор, как управляемый прибор с тремя выводами, может быть описан двумя семействами вольтамперных характеристик (ВАХ): семейством входных ВАХ и семейством выходных ВАХ. Вид их определяется способом включения в схему транзистора, а именно: какой из трех выводов является общим с источниками питания и нагрузк

и.

Входными ВАХ транзистора являются зависимости входного тока транзистора от входного напряжения при заданном постоянном напряжении на выходе:

выходными ВАХ являются зависимости выходного тока от выходного напряжения при заданном постоянном входном токе (или, реже, напряжении):

.

Возможны три схемы включения (по числу выводов) биполярного транзистора: с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК). На рис.3.4. представлены эти схемы включения транзистора вместе с полярностью источников питания, причем указанная полярность обеспечивает активный режим. Напряжения обычно отсчитываются относительно общего вывода транзистора.

Рис. 3.4.

В справочниках обычно даются семейства ВАХ транзисторов, включенных по схеме ОБ или ОЭ. Однако основные необходимые параметры транзистора можно рассчитать для остальных схем включения, зная их для какой-либо одной.

Отметим, что включение транзистора, например, отличным от ОБ способом, не отражает никаких новых физических эффектов в транзисторе. Кроме того, при расчетах схем с транзисторами на компьютерах с помощью моделирующих программ чаще всего вообще никак не учитывается способ включения. Программы используют математические модели транзистора, являющиеся едиными для всех схем включения. Однако, анализ характеристик и параметров различных схем включения часто облегчает понимание принципа работы схемы и получение некоторых предварительных результатов.

Расчета усилителя мощности типа ПП2.

Дано: PН = 15Вт; RН = 8Ом; UВХ = 2…2,5 В; диапазон рабочих частот

f = 40 Гц…16 кГц, режим работы – в классе В.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ

В эмиттерной цепи транзисторов оконечного каскада (VT7, VT8)включены стабилизирующие резисторы R12= R13.

C учётом этих резисторов напряжение одного источника питания (или суммы двух источников E = US1 + US2 при двуполярном питании) в режиме работы усилителя в классе В равно:

(1.1)

= 34 В

где ξ = 0,95–коэффициент использования напряжения источника питания,

Обычно принимают:

R12 = R13 = 0,05RН (1.2)

R12 = R13 = 0,05∙8=0.4Ом

6

Окончательно принимаем стандартные значения напряжений US1 = US2

из ряда: 9; 12; 15; 20; 24; 30; 36 В. Принимаем US1 = US2=20 В.

Выбираем резисторы R12 R13 по ряду Е24.

РАСЧЁТ КОЛЛЕКТОРНОЙ ЦЕПИ ТРАНЗИСТОРОВ (VT7, VT8) ОКОНЕЧНОГО КАСКАДА

Амплитудное и действующее значения напряжения на нагрузке:

UH m = US1 / (1,1…1,2) UH m = 20/ 1,1=18.1 В (2.1)

UH = UH m / √2 UH = 18.1 / √2=12.8 (2.2)

Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером

UKЭ max ≈ Е UKЭ max ≈ 34 В (2.3)

Максимальный ток коллектора

IK8 max = UH m / RH IK8 max = 18.1 / 8=2.3 А (2.4)

Постоянная составляющая тока коллектора

(2.5)

Мощность, потребляемая от источника питания

(2.6)

Максимальная мощность, рассеиваемая на коллекторе одного транзистора

(2.7)

Для оконечного каскада выбираются транзисторы, с паспортными параметрами [8,9, 15], превышающими расчетные::

РK max ПАСП > РK8 max; IK max ПАСП > IK8 max ; UKЭ max ПАСП > UKЭ max

Выполнив данные условия принимаем транзистор КТ 817Б паспортные параметры которого равны: РK max ПАСП = 25Вт; IK max ПАСП =3А; UKЭ max ПАСП = 45 B;UБЭ =5В. Дополнительные необходимые параметры транзистора h21E = 25, ток базы отсечки Iб0=0.6 mA.

IБ= IК / h21E

 Скачать реферат