Расчет выходного каскада - Разработка дифференциального усилителя
Расчет усилителя мощности на транзисторах
Определим мощность, рассеиваемую на нагрузке:
W
Определим ток, протекающий через нагрузку:
A
Определим величину напряжения питания:
Где V - величина, которая соответствует нелинейному участку входных характеристик транзистора. Выбираем V
V
Полученное значение напряжения питания соответствует рекомендуемому по ГОСТ.
Выбираем тип выходных транзисторов VT3, VT4. Для этого определим мощность, рассеиваемую в коллекторных переходах этих транзисторов:
Pк=Pи-Pн,
Где PИ=EПIН=151,75=26,25 W - мощность, потребляемая каскадом от источника питания.
PК=26,25-12,25=14,1 W
По найденным значениям PК, EП, IК=IН выбираем транзисторы VT3, VT4, у которых максимально допустимые паспортные данные требуемых параметров несколько превышают полученные значения для выбора транзисторов IК max>IК; UКэ max>2EП; PКmax>PК; fГр>2fГр max.
По справочнику выбираем транзисторы. - КТ817А
Таблица 3.2: Параметры транзистора КТ817А
H21Эmin |
UКэ max, V |
IК max, A |
FГр, MHz |
PК max, W |
20 |
40 |
3 |
3 |
20 |
Выбираем тип операционного усилителя DA2 - К140УД7
UП. min |
UП. max |
UП. норм. |
IПотр |
UВх. max |
UВх. сф. max |
UВых. max |
RН. min |
RВх. |
IВх. |
KУ. U |
UСм.0 |
IВх |
KОс. сф |
F1 |
VU |
V |
V |
V |
MA |
V |
V |
V |
K |
M |
A |
MV |
NA |
B |
MHz |
V/S | |
5 |
16.5 |
15 |
3.5 |
12 |
12 |
10.5 |
2 |
0.4 |
0.4 |
30000 |
9 |
200 |
70 |
0.8 |
10 |
Определяем коэффициент усиления по току, который обеспечивается выходным транзисторным каскадом.
Данный коэффициент усиления больше, чем минимальный транзисторов VT3, VT4. Поэтому выбираем пару транзисторов VT1, VT2. Определяем коэффициент усиления по току, который необходимо обеспечить транзисторами VT1, VT2.
Определяем коллекторный ток транзистора VT1
MA
Выбираем комплиментарную пару транзисторов VT1, VT2 паспортные данные которых превышают полученные значения - Siemens BF421(VT2(PNP)), Siemens BF420(VT1(NPN)). Согласно фирменного руководства, эти два транзистора являются полностью комплиментарными. Ниже приведены характеристики транзисторов Philips 2N2222.
Таблица 2.4: Параметры транзисторов Siemens BF 421
H21Эmin |
UКэ max, V |
IК max, mA |
FГр, MHz |
PК max, mW |
35 |
30 |
500 |
100 |
500 |
Расчет усилителя мощности по постоянному току.
Этот расчет проводим графоаналитическим методом (Приложение В). Графическое построение проводим с помощью выходных и входных характеристик транзистора. На выходных характеристиках проводим линию нагрузки каскада по постоянному току, что изображает геометрическое место точек, координаты которых соответствуют возможным значениям точки покоя каскада.
Графическое уравнение линии нагрузки имеет вид
Построение линии нагрузки проведем по двум точкам: при UКэ=0 - IК=EП/RН=15/4=3,75 А, и при IК=0 - UКэ=EП=15 V.
В режиме АВ постоянный ток коллектора IКп=(0,050,15)IК. max.
Определим IКп=150 mA. Откладываем это значение на нагрузочной линии и определяем UКп=13,5 V. Теперь по этим же характеристикам определяем ток покоя базы - IБп=2 mA, а по входным - напряжение покоя базы UБп=0,74 V.
Выбираем маломощные диоды в цепи делителя, у которых UОбр. max>2EП - Д220 (UОбр max=50 V) для обеспечения напряжения смещения каскада в режиме АВ. Суммарное падение напряжения на диодах - 3UБпvt3=2,22 V. Определяем ток покоя транзистора VT1 не более тока покоя транзистора VT3 - 1 mA. Поэтому берем два диода Д220, так как одного такого диода не достаточно для обеспечения напряжения смещения. Соответственно расчет ведем по характеристике одного диода, по напряжению UБпvt3 так как диодов всего два, то и суммарное падение напряжения на них равно 3UБпvt3. Находим ток делителя - IДел=4 mA.
Выбираем резисторы в цепи делителя. Находим расчетные значения сопротивлений по формуле:
К
Определяем мощность, рассеиваемую на каждом резисторе: P=IДел2-R=(4-10-3)2-2,77103=45 mW
Выбираем из линейки отечественных резисторов конкретную марку - УЛМ-0,125-2К7 И.
Расчет элементов инвертирующего усилителя
Инвертирующий усилитель собран на операционном усилителе DA2 (Приложение А).
Выходной сигнал дифференцирующего усилителя является входным сигналом инвертирующего усилителя UВх. иу.
Определим коэффициент усиления по напряжению выходного каскада:
Коэффициент усиления инвертирующего усилителя связан следующим соотношением:
Задаваясь R4, определим R3: R4=8,2 k; R3=1,5 k
Определим мощность, рассеиваемую на резисторе R4:
P=UВых2/R4=112/(8,2103)=15 mW
Выбираем конкретный тип резистора - УЛМ-0,125 8К2 И.
Определим мощность, рассеиваемую на резисторе R3:
P= UВх. иу.2/R3=22/(1,5103)=3 mW
Выбираем конкретный тип резистора - УЛМ-0,125-1К5 И.
Балансное сопротивление R5 определяется как параллельное включение R4 и R3:
K
Так как через этот резистор предназначен для компенсации тока смещения нуля операционного усилителя, то через него течет небольшой ток и мощность, рассеиваемая на нем, сопоставима с мощностью, рассеиваемой на резисторах R3, R4. Поэтому выберем конкретный тип резистора - УЛМ-0,125-1К3 И.
Похожие статьи
-
Расчет усилителя мощности на транзисторах Из задания по курсовому проекту задано сопротивление нагрузки RН И действующее значение напряжения на нагрузке...
-
Этот расчет проводим графоаналитическим методом. Графические построения проводим с помощью выходных и входных вольтамперных характеристик транзистора. На...
-
При работе усилителя коэффициент усиления не остается постоянным, а изменяется вследствие следующих дестабилизирующих факторов: - присутствие в схемах...
-
Выбор транзисторов, по допустимой мощности рассеяния на коллекторе, и максимальной амплитуде коллекторного тока: PMax(0.250.3)PВых РMax(0.2750.33) (Вт)...
-
Расчет выходного усилителя Расчет К-цепи по постоянному току включает выбор режимов транзисторов и расчет сопротивлений резисторов, обеспечивающих...
-
Расчет входного каскада - Универсальный усилитель сигналов звуковой частоты
Исходные данные: RВх3=597.25 (Ом); IБм3=IКм3/h21э3=14.8/220=0.07 (мА) Сначала рассмотрим входной каскад схемы (рис. 2.1). 1. Задаем постоянный ток...
-
Схема на транзисторе (рис. 2.2) применяется в носимой и бортовой аппаратуре. Диапазон рабочих температур -20...+50°С. Напряжение смещения определяется...
-
Основные схемы включения операционных усилителей - Разработка дифференциального усилителя
Рассмотрим некоторые виды ОУ наиболее часто встречающиеся в линейных схемах. Линейность схемы определяется зависимостью входного и выходного сигнала т....
-
Разработать усилитель низкой частоты с параметрами: = 20 Гц; IH= 0,2 A; RВх= 70 кОм; KU= 5000; Расчет усилителя низкой частоты Функциональная схема...
-
Для современных мощных биполярных транзисторов, как правило, оговаривается номинальное напряжение коллекторного питания Ек. п. В нашем случае по...
-
Из приведенных выше примеров расчета видно, что наибольшие искажения АЧХ обусловлены входной цепью. Для расширения полосы пропускания входных цепей...
-
Расчет оконечного каскада телефонного усилителя - Блок сопряжения телефонной связи
Исходные данные: Рн=100Вт Ек=27В Rн=620Ом Fв?fн=300?3400Гц Мв, Мн - на частоте 1000Гц=1,78Дб Производим выбор транзистора по рассеиваемой...
-
Разработать интегрирующий усилитель на основе операционного усилителя с выходным каскадом на транзисторах. Провести графоаналитический расчет выходного...
-
Источники сигнала и входные резисторы можно подключать и к не инвертирующему входу ОУ. (рис. 1.3) Рис.1.3 Не инвертирующий усилитель При замкнутой...
-
Целью данного курсового проекта является разработка интегрирующего усилителя с выходным каскадом на транзисторах и проведение графоаналитического расчета...
-
Выходные каскады усиления напряжения В качестве выходного каскада усиления напряжения часто используется дифференциальный каскад V1-V2 (оба транзистора...
-
Определяем сопротивление резистора Rк. R3= Rк (0.2 0.3) RВых = 0.25*24662 (Ом),где RВых = RВх. ок. Определяем сопротивление резистора Rэ. Rэ =R4= 0.5*Rк=...
-
Расчет предоконечного каскада - Универсальный усилитель сигналов звуковой частоты
Для расчета необходимо иметь следующие исходные данные: Амплитуду тока базы выходных транзисторов: (мА); (2.23) Входное сопротивление оконечного каскада:...
-
Расчет базовой цепи - Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией
Для транзисторов УВЧ и СВЧ существенную роль играют LC - элементы, образующиеся между кристаллом и корпусом транзистора. При расчете входной цепи...
-
Определить пределы изменения амплитуд входного тока и напряжения, выходного тока и напряжения в линейном режиме работы усилителя. Найти: IБm, IКm, UБэm,...
-
Выходной каскад для согласования с внешней нагрузкой выполнен по схеме эмиттерного повторителя. При этом RН=50 Ом и ток покоя выбирается достаточно...
-
Расчет цепи питания - Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией
Выходная цепь активного элемента (АЭ) содержит цепь согласования (ЦС) с нагрузкой и источник питания, Эти элементы можно включить последовательно или...
-
Выходные каскады - Разработка интегрирующего усилителя с выходным каскадом на транзисторах
Если устройство должно работать на низкой нагрузке, то в качестве выходного каскада может быть использован усилитель мощности на основе операционного...
-
Схема усилительного каскада на полевом транзисторе с управляющими p-n-переходом и каналом р-типа показана на рисунке 5. Транзистор включен по схеме с...
-
10. Коэффициент частотных искажений (МН) распределяется равномерно между всеми искомыми элементами схемы, определяется коэффициент частотных искажений...
-
Схема транзисторного усилителя низкой частоты Упрощенная схема каскада, выполненного на биполярном транзисторе типа р-n-р, включенного по схеме ОЭ,...
-
Расчет каскадов усилителя по постоянному току - Усилитель многоканальной системы передачи
При выборе режимов транзисторов каскадов предварительного усиления следует иметь в виду, что предыдущий (S -1) каскад должен обеспечивать требуемый...
-
Вероятность безотказной работы: TСр - среднее время безотказной работы. S - интенсивность отказов. Если изделие содержит n-типов элементов, последний из...
-
Электрический расчет Высшие гармоники тока или напряжения, образованные в результате работы транзисторов в нелинейном режиме, должны быть ослаблены в...
-
Исходные данные - Разработка дифференциального усилителя
- Входное напряжение усилителя: 60 mV - Сопротивление нагрузки: 4 - Выходное напряжение усилителя на максимальной рабочей частоте: 7 V - Рабочий диапазон...
-
Задано : коэффициент усиления N-каскадного усилителя КоN, верхняя граничная частота fвN. Найти число каскадов. Для N=1 коэффициент усиления, gЭкв найдено...
-
Введение - Разработка дифференциального усилителя
В течение последних более чем четверть века промышленная электроника переходит на качественно новые способы и методы работы, т. е. становятся...
-
Определим граничную частоту усиления ФПУ. Коэффициент усиления К цепи, как функцию передачи информации линейной цепи, представить в операторной форме...
-
ПУ усиливает электрический сигнал, обеспечивая наибольшее отношение сигнал/шум. Основные требования, предъявляемые к ПУ - минимальные шумы, максимальный...
-
Моделирование, Вывод - Разработка интегрирующего усилителя с выходным каскадом на транзисторах
Рис. 3.1. Интегрирующий усилитель. Рис. 3.2. Результат работы интегрирующего усилителя. Рис.3.3 АЧХ интегрирующего усилителя. Рис. 3.4 Инвертирующий...
-
Тип транзистора: полевой транзистор с управляющим p-n-переходом n-типа. Ес - напряжение стока. - система уравнений, описывающая полевой транзистор как...
-
Дано : транзистор, частота fВ. Рассчитать коллекторную нагрузку Rк. , , ; . Транзистор известен, следовательно, известна емкость Со. При расчете возможны...
-
Выбор усилительного полупровдникового прибора Сложность современных радиоэлектронных систем наряду со специфическими радиотехническими требованиями...
-
Обобщенная схема электронного прибора контроля 1 - датчик - чувствительный элемент, который преобразует неэлектрические параметры внешних физических...
-
Приемник с переменной настройкой УРЧ состоит из каскада транзисторного резонансного усилителя с ОЭ, в котором колебательный контур настроен на частоту...
Расчет выходного каскада - Разработка дифференциального усилителя