- •Проектирование транзисторных усилителей низкой частоты
- •1. Введение
- •1.1. Содержание и объем курсового проекта
- •1.2. Задание на курсовой проект
- •1.3. Порядок проектирование усилителя унч
- •2. Расчет принципиальных схем унч
- •2.1. Оконечные каскады усилителей
- •2.2. Выбор режимов работы активных элементов
- •2.3. Схемотехника оконечного каскада и порядок его расчета
- •В схемах рис.8 и рис.9 сопротивление нагрузки пок по переменному току будет определяться значением , а нагрузочная линия по п. 3 займет более пологое положение (см. Рис.6).
- •2.5. Расчёт предварительного каскада.
- •2.7. Расчет коэффициента гармоник – Кг.
- •2.9. Обратные связи в усилителе.
- •Если критерием является коэффициент нестабильности, то
- •2.10. Регулировка усиления и тембра
- •Приложение 1 Стандартизованные ряды номинальных значений сопротивлений
- •Стандартизированный ряд номинальных значений напряжений источников питания постоянного тока
- •Стандартизированные ряды номинальных значений емкостей конденсаторов постоянной емкости
В схемах рис.8 и рис.9 сопротивление нагрузки пок по переменному току будет определяться значением , а нагрузочная линия по п. 3 займет более пологое положение (см. Рис.6).
Схема смещения (рис.5,8,9) предназначена для задания напряжения смещения между базами VT3–VT4. Это напряжение должно меняться в зависимости от теплового режима транзисторов выходного каскада и температуры окружающей среды. Сопротивление по переменному току такой схемы должно быть мало. Она может состоять из параллельного соединения резистора и терморезистора, нескольких диодов в прямом включении, регулируемого стабилитрона (см. рис.10.). В схеме рис. 10b напряжение смещения создается за счет протекания тока коллектора VT5 Iк0 по параллельно соединенным резисторам. На этих же резисторах создается падение напряжения и за счет переменной составляющей коллекторного тока, т.е. возбуждение плеч ОК будет не симметричным. Во второй схеме (рис.10c) этот эффект будет проявляться в меньшей степени, так как динамическое сопротивление диода в открытом состоянии мало. Количество диодов определяется величиной Есм и током Iк0 VT5. Для этого по справочнику подбирается подходящий тип диода, такой, чтобы при заданном токе, падение напряжения на нем было близко к Есм /n (n – целое число). В отсутствии справочных данных можно считать, что Uд = mUтln(Iд / I0д), где Iд – ток диода, Uт = 0,026 В; m=1,2÷1,5; I0д=110-14 А – обратный ток открытого перехода анод–катод.
Для схемы рис. 10d падение напряжения между коллектором и эмиттером равно:
Uкэ= Uбэ(1+R1 / R2).
Т.е. за счёт подбора R1 и R2 можно установить Uкэ=Eсм, и оно слабо зависит от Iк0. Если транзистор схемы смещения будет выбран таким же как и VT3, то зависимость их характеристик от температуры будет одинаковой, за счёт чего и достигается эффект стабилизации.
7. Расчет цепей смещения и стабилизации. Для выбранной рабочей точки в предыдущих пунктах определены значения Uк0, Uб0, Iк0, Iб0, Rэ. По заданной максимальной температуре и величине обратного тока коллектора при t = 200С Iок (см. справочник) определяется изменение тока коллекторного перехода [1]:
,
где Δt = tmax – 200. Задаёмся допустимым изменением тока коллектора ΔIк0=(0,01÷0,1)Iк0. Вычисляем Sс= ΔIк0 / ΔIок* – требуемый коэффициент нестабильности. Его значение должно быть в пределах 2÷10. Тогда входное сопротивление схемы стабилизации равно:
,
где α0 – минимальный коэффициент передачи по току транзистора VT5.
Сопротивление резисторов (см. рис. 5,9) Rб2 , Rб1:
; .
Ток базового делителя:
.
Полученные номиналы резисторов округляются до стандартизированных значений. Коэффициент нестабильности можно уменьшить, если ввести отрицательную обратную связь по постоянному току. Для этого верхний конец резистора Rб1 соединяют с выходом ОК (рис.8.). Тогда в выражениях для расчёта Rб1 и Rб2 Eп следует заменить на Eп/2. При этом входное сопротивление ПОК уменьшится в А раз [4]:
,
где b1 = 1, b2 = Rэ/Rб; Rб = Rб1Rб2/(Rб1+Rб2), b3 = R вх/(Rб1+Rвх);
Rвх – входное сопротивление ПОК. Во столько же раз уменьшится и Sс.и
коэффициент гармоник Кг для ПОК.
8. Входное сопротивление ПОК определяется выражением:
Rвх = Rст || RвхVT5 – без учёта ОС по питанию;
Rвх=Rст || Rвх VT5/А – с учётом ОС по питанию, где RвхVT5 = Uбm/Iбm .
Коэффициент усиления ПОК по напряжению:
Ku=(Uвых+)/ .
Коэффициент усиления ПОК по току:
Ki = .