Расчет усилителя на транзисторе
 Скачать 222.6 Kb.
|
|
РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЯ НА ТРАНЗИСТОРЕ Исходные данные: Амплитуда выходного сигнала Uвых.m = 2,5 В Нижняя граничная частота fгр.н = 150 Гц Допустимое значение коэффициента частотных искажений Мдоп = 1,40 Сопротивление нагрузки Rн = 450 Ом Напряжение источника питания Епит = 24 В Решение Схема с общим эмиттером показана на рис.  Рис. 1 Выбираем тип транзистора по допустимому напряжению между коллектором и эмиттером и допустимому току коллектора Uкэ доп = 1,2 Епит = 1,2 24 = 28,8 В, Iк доп = 2 Uвых m/Rн = 2 2,5/450 = 0,011 А = 11 мА. Выбираем транзистор КТ340А. Для выбранного транзистора выписываем значения параметров: - диапазон разброса значений коэффициента усиления по току βmin = 40, βmax = 100; - Iк доп = 50 мА; - Uкэ доп = 30 В; - обратный ток коллектора Iкб 0 = 200 мкА. 2. Строим нагрузочную прямую на семействе выходных статических характеристик транзистора. Нагрузочную прямую строим по двум точкам: 0 – рабочая точка, 1 – точка пересечения нагрузочной прямой с осью Uкэ. Координатами точки 0 являются ток покоя Iк0 и напряжение покоя Uкэ 0 (при Uвх = 0). Iк0 = 1,2 Iн m = 1,2 Uвых m/Rн = 1,2 2,5/0,45 = 6,67 мА. Uкэ 0 = ΔUкэ + Uвых m = 1 + 2,5 = 3,5 В. Точка 1 пересечения нагрузочной прямой с осью абсцисс опреде- ляется как Uкэ max = Eпит = 24 В.  Рис. 2 Определяем сопротивления Rк и Rэ. Ток, определяемый на пересе-чении оси ординат с нагрузочной прямой I = 10 мА. R равно   Rэ = R – Rэ = 0,4 кОм. Определяем амплитуды Iвх m, Uвх m входного тока и входного напря-жения, необходимые для обеспечения выходного напряжения Uвых m.  Принимаем Iк min = 0, тогда Iвх min = 0.  Амплитуда входного тока, (который является и базовым током тран- зистора)  По входной статической характеристике (рис. 3) и найденным значениям  определим размах колебаний  Рис. 3  Отсюда Uвх m = 0,075 В. Определим входное сопротивление  каскада по переменномутоку (без учета делителя R1 и R2).  Рассчитаем сопротивления делителя R1 и R2. R1-2 = 8 = 8 600 = 4800 Ом.  Определим емкость разделительного конденсатора Ск.    Находим емкость конденсатора Сэ.   РАСЧЕТ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ Исходные данные: Uнср = 500 В, Iнср = 1,2 А, p = 0,05%. Решение Выбираем двухполупериодную мостовую схему выпрямителя как наиболее полно удовлетворяющую параметрам Uнср = 500 В, Iнср = 1,2 А, Рнср = 500 1,2 = 600 Вт. Выбираем U1 = 1000 В.  Рис. 1 Схема выпрямителя показана на рис. 1. Найдем параметры трансформатора. U2 = 1,11 Uн ср = 555 В. n = U1/U2 = 1000/555 = 1,80. Так как трансформатор необходим, (n ≠ 1), рассчитаем его основные параметры. I2 = 1,11 Iн ср = 1,11 1,2 = 1,33 А, I1 = I2/n = 1,33/1,80 = 0,74 А. S1 = 1,23 Pн ср = 1,23 500 = 615 Вт, S2 = 1,23 Pн ср = 1,23 500 = 615 Вт, Sтр = (S1 + S2)/2 = 615 Вт. Определим расчетные параметры диодов выпрямителя. Uобр = 1,57 Uн ср = 1,57 500 = 785 В, Iпр ср = 0,5 Iн ср = 0,5 1,2 = 0,6 А, Iпр = 0,785 Iн ср = 0,785 1,2 = 0,942 А. Выбираем наиболее подходящий для выпрямителя тип полупровод- никового диода. Выбор останавливаем на диоде КД210А, для которого Uобр max = 800 В > Uобр = 785 В, Iпр.ср.max = 10 А > Iпр.ср = 0,6 А 1,57 Iпр.ср.max = 15,7 А > Iпр = 0,942 А. РАСЧЕТ СГЛАЖИВАЮЩЕГО ФИЛЬТРА Исходные данные: pвх = 67%, pвых = 0,05%, fс = 50 Гц. Рассчитаем требуемое значение коэффициента сглаживания фильтра.  Выбираем тип сглаживающего фильтра. Так как q > 50, выбираем двухзвенный LC-фильтр, показанный на рис. 2.  Рис. 2 Каждое звено этого фильтра имеет коэффициент сглаживания  Рассчитаем однокаскадный LC- фильтр с q = 37. Определим произведение LC.  Сопротивление нагрузки Rн = Uн ср/Iн ср = 500/1,2 = 417 Ом. Критическое значение индуктивности фильтра  Выбираем L = 0,5 Гн > Lкр. Тогда С = 95/0,5 = 190 мкФ. Полагаем С = 200 мкФ. Рассчитаем резонансную частоту фильтра  Убеждаемся, что условие отсутствие резонанса в фильтре (f0 < 0,5 fосн), где fосн = 2 fc = 100 Гц выполняется. |