Реферат: Розрахунок вихідного двотактного трансформаторного підсилювача потужності в режимі роботи класу

--PAGE_BREAK--6) Тип вибраного транзистора та параметри вибраного транзистора:

Pkmax=4 Вт (з тепловідводом);

fh21e=1000 кГц;

Uke max=30 В;

h21e=20¸60;

Ikmax=1,25 А;

RTT=15С/Вт
ІІ.  Розрахунок режиму роботи транзистора по

постійному струму:




1)  Напруга на колекторі транзистора в режимі спокою:

Uke0=(0.3¸0.5)Uke max = 0,3∙20 = 6 [B]
2)  Напруга джерела живлення:

Ek=2.25Uke0= 2.25∙6 = 13.5 [B]
3)  Величина колекторного струму в режимі спокою:

<img border=«0» width=«243» height=«45» src=«ref-1_784767175-501.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032"> [A]
4)  Побудова ЛН_ на вихідних статичних характеристиках транзистора і визначчення координати робочої точки:            {Ik; Uke; Іб} (див. графічну частину РИС.1):

Uke0=6 B;

Ik0=0.46 A;

Iб≈23 mA.
5) Величинаемітрного струму в режимі спокою:


Ie=Ik+Iб=0.46+23=23∙10-3+0.46=0.483 [A]≈0.5 [A]
ІІІ. Розрахунок режиму роботи транзистора

по змінному струму:



1)Опір колекторного навантаження по змінному струму для одного плеча схеми:

<img border=«0» width=«215» height=«48» src=«ref-1_784767676-491.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">[Oм]
2)Спад напруги на Rк~:

URk~=Ik0∙Rк~= 0.46∙14.4 = 6.6 [B]

3)Напруга між колектором і емітером транзистора:

Uke~=Uk+URk~= 6+6.6 = 12.6 [B]
4) На РИС.1 наносимо точки {0, Uke~} та {Ik, Uke}.
5)За графіком на РИС.1 визначаємо мінімальне і максимальне значення вихідного струму та напруги транзистора:

Ik min=2.0 mA;

Ik max=0.88 A;

Uke max=12.6 B;

Uk min=2.0 B
IV.  Визначення потужності сигналу, яка віддається транзисторами у вибраному режимі їх роботи:
1)Потужність, яку віддає транзистор у вибраному режимі роботи:

Pk~=0.125∙(Ik max — Ik min)2∙Rk~=

=0.125∙(0.88-2)2∙14.4 = 2,26 [Bт]
2)Перевіркавиконання умови:

Pk~≥P~.

2.26>1.25 [Вт]

(умова виконується)
V.  Визначення коефіцієнта підсилення плеча каскаду по напрузі і потужності:


1)На вхідній динамічній характеристиці транзистора відкладаємо відповідні координати робочої точки і граничних точок (див графічну частину РИС.2):

{Iб;Uбe}, {Iбmax;Uбemax}, {Iбmin;Uбemin}

Iб= 23 mA;

Uбe0= 0.47 B;

Iбmax= 64 mA;

Uбe max= 0.68 B;

Iбmin= 2 mA;

Uбemin= 0.17 B.
2)Амплітудні значення вхідного струму та напруги:

<img border=«0» width=«293» height=«57» src=«ref-1_784768167-522.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034">

<img border=«0» width=«285» height=«50» src=«ref-1_784768689-487.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035">
3)Вхідний опір транзистора по змінному струму:

<img border=«0» width=«295» height=«53» src=«ref-1_784769176-594.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036">
4)Потужність на вході підсилювача:

<img border=«0» width=«466» height=«57» src=«ref-1_784769770-751.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037">
5)  Коефіцієнт підсилення по напрузі:

<img border=«0» width=«464» height=«56» src=«ref-1_784770521-865.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038">

KUдБ=20lgKU =26,19 [дБ]
6)Коефіцієнт підсилення по потужності:

<img border=«0» width=«290» height=«55» src=«ref-1_784771386-611.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">

KPдБ=10lgKP =27,49 [дБ]
VI.    
Розрахунок коефіцієнта нелінійних

спотворень сигналу:

1) Формуємо наскрізну динамічну ВАХ підсилювального елемента за сім'єю вхідних і вихідних статичних характеристик і навантажувальної прямої змінного струму каскадуІк=f(Ei): для цього визначаємо значення Ukeдля трьох точок (А, Р, В) по вхідних і вихідних статичних характеристиках транзистора (див. графічну частину РИС.3).
2) Дані заносимо в таблицюі будуємо наскрізну динамічну ВАХ транзистора по табличним даним.





т. А

т. Р

т. В

Uke, B

2,8

6

9

Ik, A

0,66

0,46

0,26

Iб, mA

48

23

8

Uбe, B

0,6

0,47

0,36

E, B

24,6

11,97

4,36



3) Виділяємо на наскрізній характеристиці (РИС.3) п'ять ординат — значень колекторного струму у характерних точках:

Ik min=0.26 A;

Ik сер=0.46 A;

Ik max=0.66 A;

Ik1=0.36 A;

Ik2=0.56 A.
4)Амплітудні значення 2, 3, 4 гармонік колекторного струму:

Ikm1=<img border=«0» width=«17» height=«41» src=«ref-1_784771997-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">[(Ik max-Ik min)+(Ik2-Ik1)]= <img border=«0» width=«17» height=«41» src=«ref-1_784771997-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">[(0.66-0.26)+(0.56-0.36)]=0.2 A

Ikm2=<img border=«0» width=«17» height=«41» src=«ref-1_784772427-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">[(Ik max+Ik min)-2Ik cер]=<img border=«0» width=«17» height=«41» src=«ref-1_784772427-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">[0.66+0.26-2∙0.46)]=0 A

Ikm3=<img border=«0» width=«17» height=«41» src=«ref-1_784772849-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">[(Ik max-Ik min)-2∙(Ik2-Ik1)]   =   <img border=«0» width=«17» height=«41» src=«ref-1_784772849-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">[(0.66-0.26)-          -2*(0.56-0.36)]=0 A

Ikm4   =   <img border=«0» width=«25» height=«41» src=«ref-1_784773279-222.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">[(Ikmax+Ikmin)-4∙(Ik2+Ik1)+6∙Ikcер]   =   <img border=«0» width=«17» height=«41» src=«ref-1_784772849-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">[0.92-  -4∙0.92+6∙0.46]=0 A
5)Перевіряємо правильність розрахунків амплітудних значень гармонік колекторного струму^

Ik max= Ikm1+Ikm2+Ikm3+Ikm4+Ikcер,         де

Ik cер=<img border=«0» width=«17» height=«41» src=«ref-1_784772849-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">[ Ik max+Ik min+2Ik2+2Ik1]=<img border=«0» width=«17» height=«41» src=«ref-1_784772849-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">[0.92+1.12+0.72]=0.46 A

Ik max=0.46+0.2=0.66 (Умова виконується).

6) Обчислюємо значення КГр%:

КГр%<img border=«0» width=«301» height=«52» src=«ref-1_784774146-584.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">
7)Перевіряємо виконання умови:

КГр%≤КГ%.

0<3.5

(умова виконується).
VII.  Розрахунок елементів схеми підсилювача:





Елементи ланки емітерної термостабілізації транзистора:

1)   Значення резистора Re:

Re=<img border=«0» width=«245» height=«45» src=«ref-1_784774730-568.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">
2)  Значення резисторів Re1Re2звичайно приймають рівним 1 Ом:

Re0=<img border=«0» width=«240» height=«41» src=«ref-1_784775298-479.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">

Re1 =Re2=1 [Oм]
3)  Вибираємостандартнезначенняопорів

Rе1ст=R51 ст= 1 Ом;

Rе2ст=R52 ст= 1 Ом;

Rе0ст=R5ст= 3,6 Ом.
Елементи розв'язуючого фільтра Rфі Сф:

1)   Значення резистора Rф:

URф=(0.1¸0.3)Ek

URф=0.2∙Ek=0.2∙13.5=2.7 [B]
IП=(3¸10)Іб0

IП=7∙Іб0=7,23∙10-3161 mA
<img border=«0» width=«280» height=«48» src=«ref-1_784775777-569.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">




2)  Вибір стандартногозначення

Rф ст=R6ст=9.1 Ом
3)Ємність розв'язуючого фільтру Сф

Сф≥<img border=«0» width=«345» height=«47» src=«ref-1_784776346-603.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">[Ф]
    продолжение
--PAGE_BREAK--