электроника. Назиров АТПбз-19-3 вар95. Расчет бестрансформаторного усилителя низкой частоты

• Название: Расчет бестрансформаторного усилителя низкой частоты
• Анкор: электроника
• Дата: 07.06.2022
• Размер: 252.97 Kb.
• Имя файла: Назиров АТПбз-19-3 вар95.docx
• Тип: Курсовая; #575974

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ университет»
Институт геологии и нефтегазодобычи
Кафедра автоматизации и вычислительной техники
Вариант № 95
Курсовая работа

по дисциплине « Электроника »

на тему: Расчет бестрансформаторного усилителя низкой частоты

Выполнял: студент группы АТПбз-19-3……….………..Назиров М.А.

Принял: доцент, канд. техн. наук ………………………… Сватов В.Ф.
Тюмень

ТИУ

2022

Оглавление

Введение 2

1. Предварительный расчёт УНЧ 4

1.1. Разработка технического задания 5

1.2. Разработка структурной схемы УНЧ 5

1.3. Предварительный расчёт оконечного каскада УНЧ 8

1.4. Разработка электрической принципиальной схемы УНЧ 10

2. Окончательный расчёт УНЧ 11

2.1. Расчёт оконечного каскада УНЧ 11

2.2. Расчёт каскада предварительного усиления УНЧ 13

Заключение 21

Список литературы 22

Приложение 23

24

Введение

Характерной особенностью современных электронных усилителей является исключительное многообразие схем, по которым они могут быть построены.

Усилители различаются по характеру усиливаемых сигналов: усилители гармонических сигналов, импульсные усилители и т. д. Также они различаются по назначение, числу каскадов, роду электропитания и другим показателям.

Однако одним из наиболее существенных классификационных признаков является диапазон частот электрических сигналов, в пределах которого данный усилитель может удовлетворительно работать. По этому признаку различают следующие основные типы усилителей:

Усилители низкой частоты

Усилители постоянного тока

Избирательные усилители

Широкополосные усилители, усиливающие очень широкую полосу частот.

Но рассмотрим подробнее усилители низкой частоты, т.к. они являются темой нашей курсовой работы.

Для начала определим понятие усилитель.

Усилитель — устройство, увеличивающее мощность (напряжение, ток) входного сигнала за счет энергии внешнего источника питания посредством усилительных элементов (полупроводниковых приборов, электронных ламп и др.).

Усилитель низкой частоты — устройство для усиления сигнала звукового диапазона 20 - 20 000 Гц.

Усилители низкой частоты, предназначенные для усиления непрерывных периодических сигналов, частотный диапазон которых лежит в пределах от десятков герц до десятков килогерц. Характерной особенностью УНЧ является то, что отношение верхней усиливаемой частоты к нижней велико и обычно составляет не менее нескольких десятков.

При построении современных УНЧ используют большое число схем и схемотехнических приемов. Выходные каскады УНЧ строятся по одно- или двухтактным схемам, с трансформаторной или бестрансформаторной связью с нагрузкой.

В ходе выполнения курсового проекта необходимо рассчитать усилитель низких частот по заданным входным характеристикам. К рассчитанному усилителю низких частот выполнить структурную схему и подобрать комбинацию каскадов (предварительные и оконечный).

Целью работы является приобретение навыков расчета усилителя переменного тока, на примере бестрансформаторного усилителя низкой частоты (УНЧ).

1. Предварительный расчёт УНЧ

1.1. Разработка технического задания

Для предварительного расчета УНЧ исходными данными являются:

1) требуемая мощность на выходе УНЧ – Р_вых;

2) сопротивление нагрузки – R_н;

3) напряжение источника входного сигнала – U_вх;

4) внутреннее сопротивление источника сигнала – R_u;

5) диапазон частот f_н – f_в.

Считаем, что УНЧ работает в стационарных условиях. Температура окружающей среды: T_min= +15 °С; Т_таx = +25 °С.

Таблица 1. – исходные данные УНЧ

Параметр	Физическая величина
Рвых, Вт	5
Rн, Ом	4
Uвх,мВ	20
Rи, Ом	100
Мн = Мв	1,2
(fн - fв), Гц	50-20000

На основании данных приведённых в таблице 1 необходимо спроектировать бестрансформаторный УНЧ и определить:

1) коэффициент усиления УНЧ по мощности К_р;

2) тип схемы выходного каскада;

3) типы транзисторов каскадов усиления;

4) число каскадов усиления (структурную схему УНЧ);

5) электрическую принципиальную схему УНЧ;

6) параметры элементов каждого каскада, режимы работы транзисторов.

Задавшись исходными данными на проектирование УНЧ, перейдём к разработке его структурной схемы.

1.2. Разработка структурной схемы УНЧ

Для этого необходимо определить:

1) коэффициент усиления УНЧ по мощности К_р;

2) число каскадов усиления (структурную схему УНЧ);

3) тип схемы и типы транзисторов выходного (оконечного) каскада.

1.2.1. Находим мощность входного сигнала.×

Отметим, что максимальная мощность отдается источником входного сигнала нагрузке, когда входное сопротивление каскада равно внутреннему сопротивлению источника (R_вх = R_и).

Тогда

(1)

где R_вх – входное сопротивление первого каскада УНЧ.

_{Pвх=0,000001 Вт.}

1.2.2. Находим требуемый коэффициент усиления по мощности.

В общем случае коэффициент усиления УНЧ по мощности определяется по такой формуле:

(2)

где ή_Tвх– к.п.д. входного трансформатора, задается в пределах (0,7...0,8);

ή_Tвых – к.п.д. выходного трансформатора, задается в пределах (0,75...0,85);

К_рег– коэффициент передачи регулятора уровня сигнала, задается в пределах (0,3...0,5).

Поскольку для выходного каскада выбрали двухтактную бестрансформаторную схему, то из формулы (2) необходимо убрать ή_Tвх и ή_Tвых.

Тогда получим:

(3)

_Kp=12500000.

Выразим коэффициент усиления по мощности в децибелах:

.

(4)

_{Kp[дБ]=10log12500000=71 дБ.}

1.2.3. Находим ориентировочно число каскадов усиления и составим структурную схему УНЧ.

УНЧ состоит из нескольких каскадов, которые осуществляют последовательное усиление сигнала.

Структурная схема УНЧ приведена на рис. 1, где цифрами 1-3 обозначены каскады предварительного усиления, а цифрой 4 – выходной (оконечный) каскад.



Рис. 1. УНЧ. Схема структурная


Для предварительного усиления, как правило, применяют усилители с ОЭ. При определенных условиях можно считать, что каждый усилитель по схеме с ОЭ обеспечивает усиление мощности приблизительно на 20 дб.

Тогда

m = Кр[дб] /20.

(5)

m = 71/20 = 3

Полученные значения m округляем до ближнего большего целого.
Поскольку бестрансформаторные оконечные каскады чаще строят по схеме с ОК, которые не имеют усиления по напряжению, то можно считать величину их усиления по мощности равной 10 дб.

В таком случае усиление в схеме УНЧ составит:

Кр[дб]= 20 m+10.

(6)

К_р[дб] = 20 × 3 + 10 = 70 дБ.

1.3. Предварительный расчёт оконечного каскада УНЧ

1.3.1. Предварительный расчет оконечного каскада УНЧ.

Известно большое число различных схем с бестрансформаторным выходом, которые отличаются по типу проводимости транзисторов, способом их включения, режимом работы (АВ или В), а также видом связи оконечного каскада с предварительным и нагрузкой.

При этом важны следующие рекомендации:

- для мощностей выше 50 мВт, необходимо применять двухтактную схему, режим (АВ или В), с мощностью транзисторов (малая, средняя или большая) определяются исходя из значения Р_вых;

- высокие качественные показатели имеют каскады, в которых применяют транзисторы разного типа электропроводности (комплементарные пары);

- режим В имеет высокий КПД (η = 0,6 ÷ 0,7), однако в этом режиме большие нелинейные искажения.

Выходя из этого, преимущество следует отдать бестрансформаторному каскаду усиления на транзисторах разного типа проводимости (рис. 2) и режиму АВ. Режим АВ имеет меньшие искажения сигнала, чем режим В. Электропитание такого каскада возможно от однополярного источника. В таком случае нагрузка подключается через конденсатор большой емкости.

Тип транзисторов выходного каскада выбираем по величине максимально допустимой мощности, которая рассеивается на его коллекторе – Р_{к макс}, а также максимальному току коллектора – I_{к макс} и частотным особенностям – f_h21Э:

Рк макс ≥ (0,25 ÷ 0,3) Рвых.

(7)

Р_{к макс} ≥ 0,3 × 5 = 1,5 Вт.

Iк макс ≥ (2 Рвых /Rн)1/2.

(8)

I_{к макс} ≥ (2 × 5 / 4)^1/2 ≈ 1,58 А.

fh21Э ≥ (2÷3) fв .

(9)

f_h21Э ≥ 2 × 20000 = 40000 Гц.
По найденным значениям Р_к, I_{к макс}, f_h21Э выбираем транзисторы выходного каскада. Выбираем комплементарную пару транзисторов p-n-p и n-p-n типа с близкими по значениям параметров и характеристикам.

Из справочника выбираем транзисторы: КТ816Б и КТ817Б со следующими параметрами

Таблица 2.

Тип транзистора	Структура	Рк макс, мВт	h21Э (β)	ƒh21 МГц	Граничный режим		Класс по мощности
					Uк макс В	Iк макс мА
КТ 816 Б КТ 817 Б	p-n-p n-p-n	1000 (25000) 1000 (25000)	>25 >20	3 3	40 40	3000 3000	Большой мощности

Напряжение источника питания выбираем из условия:

2UК макс ≥ EK ≥ 2(Uнач + Um вых),

(10)

где U_{к макс} – максимально допустимое напряжение на коллекторе;

U_нач 1В – коллекторное напряжение, при котором транзистор входит в режим насыщения (определяется из статических характеристик выбранного транзистора);

Um вых = Umн = (2 Рвых Rн)1/2

(11)

– амплитуда выходного напряжения.

U_{m вых} = U_mн = (2 × 5 × 4)^1/2 ≈ 6,32 В.
2 × 40 ≥ E_K ≥ 2(1 + 6,32);

80 ≥ E_K ≥ 14,65.

Величина напряжения питания выбирается из ряда номинальных значений по большему значению из таблицы. 3.

Таблица 3.

5

6

9

12

15

24

30

36

Согласно таблице номинальных значений мы можем взять E_K= 15 В

1.4. Разработка электрической принципиальной схемы УНЧ

На основании структурной схемы составим ориентировочную принципиальную схему УНЧ. Пример принципиальной схемы УНЧ приведен в приложении. В этой схеме, каскады предварительного усиления выполнены на транзисторах VТ1-VТ3, а оконечный бестрансформаторный каскад усиления на транзисторах разного типа проводимости – VТ4, VТ5. Транзистор VT5 должен иметь такие же параметры, как и VT4, однако противоположную по типу проводимость. Каждый из транзисторов вместе с нагрузкой образуют схему с ОК. Характерной особенностью такой схемы – для нее не нужен фазоинверсный каскад.

Для обеспечения питания оконечного каскада от однополярного источника, он подключается к предыдущему каскаду и к нагрузке через конденсаторы С₈, С₁₀. Резистор R₉ является регулятором уровня выходного сигнала. Конденсатор С₁₁ – фильтр напряжения питания каскадов предварительного усиления. Величина сопротивления резистора R₁₄ обычно составляет несколько десятков Ом.

Оконечный каскад работает в режиме класса АВ, который задается делителем R₁₅, R₁₆. Прямое сопротивление диода создает необходимое напряжение смещения (около 1,5В) между базами транзисторов VT4, VT5, а также выполняет функции элемента схемы термокомпенсации. В этом случае, при изменении температуры транзисторов (это вызывает изменение контактной разности потенциалов база-эмиттер) будут пропорционально изменяться и напряжение смещения транзисторов. Небольшое значение напряжения смещения (0,6 – 0,7)В, определяет незначительный (десятки миллиампер) сквозной ток транзисторов VT4 и VT5. Ток через нагрузку при этом отсутствует. Поскольку величина сопротивления VD₁ незначительна, можно считать, что по переменному току базы транзисторов VT4 и VT5 объединены.

Для предварительного усиления применяют усилители с ОЭ. В качестве активного элемента используют маломощный транзистор n-p-n типа.

Полученные в результате предварительного расчета данные являются основой для окончательного расчета УНЧ.

2. Окончательный расчёт УНЧ

2.1. Расчёт оконечного каскада УНЧ

В процессе окончательного расчета усилителя необходимо провести:

- расчет оконечного каскада УНЧ;

- расчет каскада предварительного усиления.

Расчет обычно выполняют в последовательности, обратной последовательности прохождения сигнала в УНЧ: вначале рассчитывают элементы оконечного каскада, а затем – каскадов предварительного усиления.

2.1.1. Построим на семействе выходных статических характеристик транзистора (рис. 3 – а) линии нагрузки, которая проходит через две точки U_КЭ и І_К.

UКЭ = ЕК/2.

(12)

U_КЭ = 24/2 = 12 В.

ІК = ЕК/2 Rн.

(13)

І_К = 12 / (2 × 4) ≈ 3 А.



а) б)

Рис. 3 — а) входная и б) выходная характеристики транзисторов оконечного каскада

2.1.2. Построим треугольник мощности со сторонами U_mн, I_Kн и оценим возможность получения заданной мощности – Р_вых.

U_mн = 6,32 В.

I_Kн = 1,58 А.

Рвых = 0,5 × Um н × IK н.

(14)

Р_вых = 0,5 × 6,32 × 1,58 = 5 Вт.

2.1.3. Точку „а” принимаем за начальную рабочую точку транзистора, в которой

UКЭ0=ЕК/2 = 15/2 = 7,5 В.

(15)

IK0 = (0,05÷0,1) IK н =0,06 × 1,58 ≈ 0,0791 А.

(16)

Тогда

ІБ0 =ІК0 /β = 0,0791/40 ≈ 0,00198 А.

(17)

2.1.4. Из семейства выходных и входных характеристик транзистора находим амплитудные значения тока базы І_Бm , напряжения базы U_БЭmсогласно:

.

(18)

_{Iбm=0,023-0,00198=0,02102 А}

.

(19)

_{Uбэm=0,92-0,72=0,2 В}

Ориентировочное значение входного сопротивления транзистора составит

rвх= UБЭm / ІБm .

(20)

r_вх = 0,2 / 0,02102≈ 9,5 Ом.

Входная мощность каждого плеча составляет

Рвх=0,5 UБЭm ІБm .

(21)

и равна мощности, которую необходимо отдать транзистору предпоследнего каскада.

Р_вх = 0,5 × 0,2 × 0,02102 = 0,0021 Вт.

2.1.5. Находим величины сопротивлений резисторов R₁и R₂.Сопротивления резисторов R₁и R₂ выбирают одинаковыми:

R1= R2= (ЕК – 2UБЭ0)/2ІД ,

(22)

где І_Д – ток делителя, который должен быть не меньше

(2÷5) І_Б0 = 3 × 0,00198 = 0,00593 А.

R₁= R₂ = (15 – 2 × 0,72) / (2 × 0,00593) ≈ 1902,4 Ом.

2.1.6. Входное сопротивление оконечного каскада составит:

RВХ =β Rд Rн /(β Rн + Rд),

(23)

где R_д = R₁ / 2 = 1902,4/ 2 = 951,2 Ом – сопротивление делителя.

R_ВХ = 40 × 951,2 × 4 / (40 × 4 +951,2 ) ≈ 137 Ом.
2.1.7. Амплитуда входного напряжения каскада: U_m.вх ≈ U_mн ≈ 6,32 В поскольку каскад не усиливает напряжение входного сигнала.

2.1.8. Находим емкость разделительного конденсатора в цепи нагрузки при условии обеспечения коэффициента частотных искажений М_н:

С2 ≥ 1/(2πfнRн )=1200 мкФ.

(24)

2.2. Расчёт каскада предварительного усиления УНЧ

В результате предварительного расчета была составлена схема УНЧ, в которую входят несколько однотипных каскадов предварительного усиления с ОЭ.

Входные каскады предварительного усиления, как правило, выполняют на биполярном (рис. 4,а) или полевом транзисторе (рис. 4, б).



а) б)

Рис. 4. Каскады предварительного усиления:

а) на биполярном транзисторе; б) на полевом транзисторе.
Расчет каскада предварительного усиления с ОЭ является основной частью работы при проектировании УНЧ. При ее выполнении рассчитывают параметры элементов каждого каскада, цепей межкаскадных связей, режимы работы транзисторов. Исходя из условия обеспечения однотипности, каскады предварительного усиления выполняют одинаковыми. Поэтому расчет обычно сводится к расчету одного каскада.

Рассмотрим методику расчета каскада предварительного усиления с ОЭ, электрическая принципиальная схема которого приведена на рис. 4, а, с такими исходными данными (часть данных получена в результате предварительного расчета):

1) напряжение на выходе каскада – U_вых.т= U_mн;

2) сопротивление нагрузки R_н = R_ВХ;

3) напряжение источника питания – E_к;

4) нижняя граница частот – f_н;

5) допустимое значение коэффициента искажений в области низких частот– М_н.

Как и при предварительном расчете считаем, что УНЧ работает в стационарных условиях.

Необходимо определить:

1) тип транзистора (уточнить правильность предварительного выбора);

2) режимы роботы транзистора;

3) сопротивления резисторов делителя R₁, R₂;

4) сопротивление резистора коллекторной нагрузки R_К;

5) сопротивление резистора в цепи эмиттера R_Э;

6) емкость разделительного конденсатора С₂;

7) емкость конденсатора в цепи эмиттера С_Э;

8) гарантированное значение коэффициента усиления каскада по току К₁, по напряжению К_U и по мощности К_P .

При построении схемы каскада будем использовать элементы с допустимыми отклонениями от номинальной величины ± 5 %.
2.2. 1. Проверяем правильность предварительного выбора транзистора.

Для нормального режима работы транзистора:

1) допустимое напряжение между коллектором и эмиттером должно превышать напряжение источника питания

U_{K max} > E_K.

35 > 24.

2) величина допустимого тока коллектора должна превышать максимальное значение тока в коллекторной цепи транзистора

IK max > IK0 + IKm ,

(25)

где I_K0– ток покоя в цепи коллектора;
I_Km – амплитуда переменной составляющей тока в цепи коллектора;

IKm= Uвых.т / Rн≈,

(26)

где R_н≈– эквивалентное сопротивление нагрузки каскада по переменному току. При этом R_К является нагрузкой постоянному току.

Rн≈ = RК RВХ / (RК + RВХ).

(27)

Выходя из того, что данный каскад является усилителем мощности, для обеспечения максимальной передачи мощности задаем:

R_К = R_ВХ = 137 Ом.

Для обеспечения экономичности каскада при минимальных нелинейных искажениях выбирают

IK0=(1,05...1,1)IKm

(28)

На основании этих ограничений выберем транзистор.

R_н≈ = 137 × 137/ (137 + 137) = 68,48 Ом.

I_Km= 6,32 /68,48 = 0,092 А.

I_K0 = 1,05 × 0,092= 0,097 А.

I_Kmax> 0,097 + 0,092 = 0,189 А.

По результатам предварительного расчета выбираем усилительным элементом транзистор типа КТ815Б.

Тип транзистора	Структура	Рк макс, мВт	h21Э (β)	ƒh21, МГц	Граничный режим		Класс по мощности
					Uк макс, В	Iк макс, мА
КТ815Б	n-p-n	1000 (10000)	> 40	3	40	1500	Большой мощности

2.2.2. Находим напряжение между коллектором и эмиттером транзистора в режиме покоя:

UKЭ0= Uвых.т + Uост ,

(29)

где U_ост – напряжение между коллектором и эмиттером, ниже которого при работе каскада возникают значительные нелинейные искажения.

Для маломощных транзисторов обычно задают U_ост = 1 В.

U_KЭ0= 6,32 + 1 = 7,32 В.

2.2.3. Определяем мощность, что выделяется на коллекторе транзистора:

PK =IK0 UKЕ0 .

(30)

P_K = 0,097 × 7,32 ≈ 0,71 Вт.

Таким образом, проверяем, что выбранный тип транзистора отвечает требованиям по мощности.

2.2.4. Находим сопротивление нагрузки в цепи коллектора:

R_К = R_ВХ =136,96 Ом.

Рассеиваемая мощность на резисторе составит:

РRк = IK02RК.

(32)

Р_Rк= 0,097² × 136,96 = 1,29 Вт.

_{Выбираем} резистор по мощности и сопротивлению.

Резистор SQP 200 ОМ 2 Вт
2.2.5. Находим сопротивление резистора R_Э в цепи термостабилизации:

RЭ = .

(33)

R_Э=24,75 Ом

При этом необходимо выполнение соотношения:

RЭ / RК = (0,1...0,4).

(34)

для обеспечения условий температурной стабилизации режима покоя каскада.

R_Э / R_К = 24,75 / 136,96 ≈ 0,181

Мощность, рассеиваемая на R_Эсоставит:

РR = IK02RЭ.

(35)

Р_R = 0,097² × 24,75 = 0,23 Вт.

Выбираем резистор по мощности и сопротивлению.

Резистор: МЛТ 30 ОМ 1 Вт

Постоянные резисторы.

2.2.6. Находим емкость конденсатора С_Э .

Емкость С_Э выбирают при условии, что его сопротивление на частоте f_ндолжно быть в 10 раз меньше по сравнению с сопротивлением резистора R_Э .

CЭ ≥ =7958 мкФ.

(36)

где множитель 10⁶ позволяет получить значение емкости в микрофарадах.

Рабочее напряжение на С_Э

UС = IK0RЭ.

(37)

U_С = 0,097 × 24,75 ≈ 2,4 В.

Выбираем конденсатор по ёмкости и рабочему напряжению.

Конденсатор: К 50-35 2000 мкФ 10 В


2.2.7. Находим величину тока покоя базы транзистора:

IБ0= ІК0 / h21Э min .

(38)

I_Б0= 0,097 / 40 ≈ 2,42 мА.

2.2.8. Находим величину напряжения покоя между базой и эмиттером транзистора.

Поскольку в открытом состоянии транзистора напряжение между его базой и эмиттером составляет около 0,6 В, то напряжение покоя базы

U_Б0=0,6 В.

иможно найти ориентировочное значение входного сопоротивления транзистора

rвх= UБ0/ IБ0 .

(39)

r_вх= 0,6 / 2,42 ×10^-3 = 247,493 Ом.

2.2.9. Находим величину сопротивлений резисторов делителя R₁ ,R₂ .

Величина тока в делителе выбирается в пределах

ІД =(2÷5)ІБ0,

(40)

что обеспечивает независимость задания режима покоя транзистора при изменении его параметров от влияния температуры, при замене транзисторов и др.

І_Д = 2 × 0,00242 = 0,005 А.

Падение напряжения на резисторе R_Э составляет

URЭ =(IK0 + IБ0) RЭ.

(41)

U_RЭ = (0,097 + 0,005) × 24,75 = 2,46 В.

Тогда

R1 =

(42)

_R1 = 2879,2 Ом

R2 =

(43)

R₂ =631,1 Ом

Находим мощность, что выделяется в резисторах R₁и R₂:

PR1= (IБ0 + IД)2R1.

(44)

P_R1 = (0,00242 + 0,005)² × 2879,2 ≈ 0,152 Вт.

PR2= IД2R2 .

(45)

P_R2= 0,005² × 631,1 ≈ 0,015 Вт.

Выбираем резисторы R₁и R₂по мощности и сопротивлению.

Резисторы:

R₁: МЛТ 3 кОм 1 Вт

R₂: МЛТ 1000 Ом 0,1 Вт



2.2.10. Находим емкость конденсатора С₂ .

Емкость С₂ выбираем из условия обеспечения допустимого значения коэффициента частотных искажений М_н :

С2≥ =66,206 мкФ.

(46)

значения получим в микрофарадах.

Рабочее напряжение С₂ примем равным:

UC2 = 1,5EK .

(47)

U_C2= 1,5 × 24 = 36 В.
Выбираем конденсатор С₂ по емкости рабочему напряжению.

Конденсатор: К50-35 200 мкФ 50 В


2.2.11. Находим амплитудные значения тока и напряжения на входе каскада:

Iвх.т =

(48)

где h_{21Э min} – минимальное значение коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ для выбранного транзистора.

I_вх.т = 0,00231 А

Uвх.т= Iвх.т rвх..

(49)

U_вх.т = 0,00231 × 247,493 = 0,571 Вт.

Необходимая мощность входного сигнала

Рвх =

(50)

_Рвх =0,0006 Вт.
2.2.12. Находим расчетные коэффициенты усиления каскада по току, напряжению и мощности:

К1=h21Э min

(51)

_К1=20

КU =h21Э min

(52)

_КU=11,07

КP=K1KU.

(53)

К_P = 20 × 11.07 = 221,36

[КP]дБ=101g КP .

(54)

К_P[дБ] = 10 × lg(221,36) = 23,5 (дБ).
Каскад рассчитан правильно, т.к. значения коэффициента усиления по мощности равны приблизительно 20 дБ, как и было, принято раньше.

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы был рассчитан усилитель мощности низкой частоты. Разработана структурная схема усилителя. Осуществлен выбор силовых транзисторов оконечного каскада усилителя низкой частоты, проверены параметры транзисторов по предельным значениям. На основании входных и выходных характеристик транзисторов была выбрана рабочая точка транзистора, рассчитаны элементы оконечного каскада и осуществлён их выбор стандартных значений и проверена рассеиваемая мощность резисторов и рабочие напряжения конденсаторов.

Был произведен выбор транзисторов предварительных каскадов усиления и выбор пассивных элементов схемы, разработана принципиальная электрическая схема и составлен перечень элементов.

В результате проектирования получен усилитель, характеристики которого превосходят параметры усилителя заданные для проектирования.

Список литературы

1. Валенко В.С. Полупроводниковые приборы и основы схемотехники электронных устройств/ Под ред. А.А. Ровдо.– М., 2001.–368 с.

2. Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учебник для вузов / Ю.Ф. Опадчий и др. – Телеком, 1999.

3. Справочник по расчету электронных схем./ Б.С. Гершунский. – Киев: Высшая школа; Изд-во при Киев. ун-те, 1983. – 240 с.

4. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника.– М.: Высшая школа, 1991.

Приложение