в) Неуправляемый коллекторный ток биполярных транзисторов в схеме с общим эмиттером 
возрастает с увеличением температуры и является одним из факторов, дестабилизирующих исходный режим работы транзисторов. Поэтому желательно выбрать транзистор по возможности с небольшой величиной . Критерием пригодности транзистора в рассматриваемом отношении является выполнение неравенства:
(6.10)
где – обратный коллекторный ток в схеме с ОЭ;
– среднее значение коллекторного тока, определяемое в процессе расчёта каскада.
Если в справочниках для рассматриваемого транзистора приводится не величина 
, а величина обратного тока коллектора 
в схеме с общей базой, тогда определяется по формуле:
(6.11)
г) Максимально допустимый постоянный ток коллектора, выбранного транзистора 
должен превышать максимальное значение коллекторного тока одного из плеч двухтактного каскада усилителя мощности
6.1.4. При окончательном выборе комплементарной пары транзисторов необходимо привести в отчёте их основные и предельные параметры, выходные и входные статические характеристики (формат А4). Поскольку комплементарные транзисторы имеют одинаковые параметры, в дальнейших расчётах используют параметры и характеристики одного из транзисторов выбранной пары.
6.2. Энергетический расчёт каскада
6.2.1. Максимальное значение коллекторного тока плеч каскада:
(6.12)
Должно выполняться условие 
, (6.13)
где 
– максимально допустимый ток коллектора транзистора.
6.2.2. Напряжение источников питания:
(6.14)
где 
– остаточное напряжение на биполярном транзисторе (
–напряжение насыщения коллектор-эмиттер).
Величину 
округляем в большую сторону до целочисленного значения.
6.2.3. Напряжение коллектора покоя 
:
(6.15)
6.2.4. Строится выходная динамическая характеристика (нагрузочная прямая по переменному току) в следующей последовательности:
Рис. 6.1. Построение нагрузочной прямой по переменному току
а) на графике выходных статических характеристик выбранных транзисторов (Рис. 6.1.) по оси ординат откладывают 
(точка А).
б) от точки С по оси абсцисс откладывают отрезок, равный амплитуде напряжения в коллекторной цепи транзистора:
(6.16)
и определяют величину (точка D)
(6.17)
в) из точки D восстанавливают перпендикуляр и откладывают на нём величину начального тока покоя коллектора 
(точка покоя П). Для режима усиления класса В:
(6.18)
Для режима усиления класса АВ:
(6.19)
г) через точки В и П проводят нагрузочную прямую (выходная динамическая характеристика по переменному току).
6.2.5. Среднее за период значение коллекторного тока транзистора 
:
(6.20)
где 
После расчёта требуется проверить условие: 
.
Рис. 6. 2. Форма выходного тока плеча каскада
6.2.6. Мощность, потребляемая обоими транзисторами от источника питания:
. (6.21)
6.2.7. Коэффициент полезного действия без учёта потерь в цепях смещения и стабилизации:
(6.22)
6.2.8. Построение входной динамической характеристики: по графику (Рис. 6.1.) определяют точки пересечения выходных статических характеристик транзистора с нагрузочной прямой и находят значения токов базы 
6.2.9. По графику определяются значения UбЭ0… UбЭmax.
Величины 
и 
переносятся на входную динамическую характеристику транзистора (Рис. 6.3.) и определяются значения 
и 
.
Рис. 6.3. Входная динамическая характеристика
6.2.10. Амплитуда тока в цепи базы:
. (6.23)
6.2.11. Амплитуда напряжения в цепи базы:
. (6.24)
6.2.12. Величина входного сопротивления плеча каскада без учета влияния цепей смещения и стабилизации
(6.25)
6.2.13. Расчёт температурной стабилизации исходного режима транзисторов усилителя мощности.
Рис. 6.4. Схема бестрансформаторного усилителя мощности на комплементарных транзисторах и разнополярными источниками питания
В схеме напряжение смещения входных цепей транзисторов снимается с температурно-зависимого резистора 
, имеющего отрицательный температурный коэффициент. Сопротивление можно заменить последовательно включёнными диодами (на рисунке показаны пунктиром). Задача расчёта состоит в определении 
и 
, обеспечивающих постоянство тока коллектора покоя при изменении температуры.
Величина сопротивления входного делителя по переменному току 
выбирается из соотношения:
, где
(6.26)
Величина сопротивления входного делителя по постоянному току 
равна:
, (6.27)
где 
– требуемый коэффициент деления входной цепи смещения по постоянному току при температуре окружающей среды t° = 20°C.
Тогда сопротивление входного делителя определяют из соотношения:
; 
(6.28)
Для определения необходимо построить график по следующим табличным данным 
:
Входная термо-характеристика. Таблица 6.1
| 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 |
| 2,8 | 5,2 | 8,0 | 11,6 |
Из графика необходимо определить величину 
, соответствующую величине 
, найденной в п. 6.2.9., а затем рассчитать величину .
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
Основные порталы (построено редакторами)