или
Ro.c<CRKi(h-2\3lh2l32— 1). |
(6-5) |
Выполнение (6.5) необходимо для опрокидывания, если не учи тывать индуктивность реле. При учете этой индуктивности опро кидывание возможно и при больших значениях R0.с [Л. 12].
§ 6.4. Расчет двухкаскадного усилителя
срелейным выходом
Воснову расчета должны быть положены следующие исходные данные:
1)мощность срабатывания реле на выходе Рс.р, коэффици ент возврата реле kB и необходимая кратность по току kpi или по
мощности kpP в режиме насыщения;
2)типы применяемых триодов и диодов и все необходимые данные о них;
3)диапазон температур, при которых должен работать усили
тель, 9мии~0макс- |
|
В процессе расчета необходимо определить: |
и возврата |
1) |
сопротивление Rv, ток срабатывания / с. р |
■^в. р реле; |
|
2) |
сопротивления R ь R2 , Rm, входящие в схему; |
необходимые |
3) |
ток / с, напряжение Uc и мощность Рс сигнала, |
для срабатывания.
Необходимо отметить, что для выбора цепочки температурной компенсации (MiR& на рис. 6.1) требуется также знание вольт-ам- перной характеристики источника сигнала и зависимость этой ха рактеристики от температуры. В излагаемой ниже методике рас чет этой цепочки для упрощения опущен. При этом нельзя также определить и напряжение Uc, необходимое для срабатывания, и его зависимость от температуры. Напряжение Uc принимается, в дальнейшем, приближенно. Не рассматривается также расчет де лителя. Предполагается, что напряжения, снимаемые с делителя, стабилизированы и не зависят от режимов усилителя и от темпе
ратуры. |
р а с ч е т а . |
Р е к о м е н д у е м а я п о с л е д о в а т е л ь н о с т ь |
Все потенциалы определяются относительно шинки |
«минус». |
Расчет ведется, начиная с напряжения и токов на выходе с посте*
пенным переходом к входным величинам. |
|
1. |
Выбирается напряжение на триоде Т2 в режиме его отсечк |
Оно определяется потенциалом точки 5 (см. рис. 6.1): |
|
U % <U p,on или U* — и лоп/ к ни , |
(6-6) |
где коэффициент надежности по напряжению |
рекомендуется |
выбирать достаточно большим (&ни=1,5-7-2), что повышает на дежность триодов.
Напряжение на реле в режиме насыщения
и р = и ь — и э.к02. |
(6.7) |
Для этого расчетанапряжение U3.K02 можно принять ориентиро вочно, так какреле выбирается с запасом.
2. Выбирается сопротивление реле и определяются его токи срабатывания и возврата:
Р р ~ k p p P с.р — Up/Rp,
откуда
Rp = Ul!{kpPPc.p)- |
(6.8) |
/e.P= V ^ W ^ i |
(6-9) |
7в.р = ^в/с.р- |
(6.10) |
3. Определяется ток в реле в режиме насыщения |
|
In=tp = UplRp. |
( 6. 11) |
В действительности ток коллектора в режиме насыщения /к2 не значительно больше тока в реле за счет обратного тока диода Д т (см. рис. 6.1). Однако, так как ток базы, обеспечивающий насы щение, принимается с достаточным запасом, этой разницей можно пренебречь.
4. Определяется сопротивление /?ш из условия, чтобы при за крытии триода Т2 напряжение на нем не превзошло допустимого. При этом считается, что ток / р при закрытии триода замыкается
по цепи Rm—Дт, создавая дополнительное падение |
напряжения: |
Уь + |
^д.ш + |
7pRm<С Уяоп, |
|
откуда |
|
|
|
Rm < |
(Удои - |
£/* - С7д.ш)//р. |
(6.12) |
Падение напряжения 1/д> ш на диоде Д т определяется по характе ристике диода при известном токе /р, протекающем по диоду.
Следует иметь в виду, что для ускорения возврата реле жела тельно увеличение сопротивления Rm- Значение напряжения С/доп может быть принято без запаса, так как повышение напряжения кратковременно.
5. Определяется минимальный коэффициент усиления по ток /121Эмин2 триода Т2. Коэффициент определяется с учетом гарантий,
влияния нагрузки и зависимости от температуры и значений кол лекторного тока:
(6.13)
где khi — коэффициент изменения Ицэ из-за изменения коллектор ного тока Iк с /к.rap до расчетного значения. При определении рас
четного значения тока / к начальный |
обратный |
ток / б. ко следует |
принять равным нулю, так как с уменьшением |
/ к уменьшается и |
khi, а минимальное значение /б.ко не всегда гарантируется; |
кнв — коэффициент изменения h2l9 |
из-за изменения температуры 0 |
с 0гар до расчетного значения. В качестве расчетной следует прини мать минимальную температуру 0МИН, так как при этом коэффициент khd — минимален;
Лгь.мин.гар — минимальное гарантируемое значение /г21э при / к =
= 7к.гар И 0 = 0гар>
Лггэ.макс.гар — максимальное гарантируемое значение выходной проводимости И.22Э при 0= 0Гар. Поправка на снижение температуры не учитывается, так как при снижении температуры проводи мость Лггэ уменьшается, а это увеличивает h2\a. Максимальное же значение температурной поправки не гарантируется.
6. Определяется ток базы /бг триода Т2 в режиме насыщения
(6.14)
где kH — коэффициент насыщения, обеспечивающий необходимые запасы.
7. Определяются падения напряжения U3.K2 и t/a. 62 триода Т2 в режиме насыщения по характеристикам триода. Увеличение этих напряжений из-за понижения температуры не учитывается, так как и реле и значение тока /62 выбраны с достаточными запасами. Кроме того, понижение температуры вызовет уменьшение началь ного тока триода 7\. Определяется потенциал точки 3 (см. рис. 6.1)
в режиме насыщения триода Т2:
^8 = ^ 5 — £7э.б2- |
(6.15) |
8. Определяются максимальные значения начальных обратных токов /б.ко1 и /б.ког триодов Тх и Т2 в режиме отсечки. Токи по принятой в настоящее время методике определяются, как состоя щие из двух слагаемых: тока проводимости 1б. коп и температурно го тока /б.косе)
/#.ко = 7б.кОп + 7б.к0(в) |
(6.16) |
г д е
(6.17)
(6.18)
|
|
|
|
|
|
k = 2 для германиевых и |
k — 2,5 для |
кремниевых триодов. |
Здесь |
принято, что ток /б.ко(еи), |
заданный при |
номинальной температуре 0Н |
и напряжении t/б.ко = |
t/б.кон, полностью |
является током проводимос |
ти, а ток 1 |
, |
заданный при максимальной температуре |
0макс, |
с-к0(вмакс'
полностью является температурным током. Такое приближение впол не допустимо. Далее учтено, что ток проводимости пропорционален напряжению £/б.ко (6.17), а температурный ток увеличивается в k раз при повышении температуры на каждые 10° (6.18).
9. Определяется сопротивление R2 из условий режима насыще ния триода Т2 и режима отсечки триода 7\:
R2— U3/(I62+ |
7б.кш). |
(6 .1 9 ) |
10. Определяется ток коллектора |
триода |
Тх в режиме его на |
сыщения, когда триод Т2 находится в режиме отсечки. Закрытие триода Т2 должно обеспечиваться превышением потенциала точки 3 над потенциалом точки 5 (см. рис. 6.1). Достаточно превышение
0,05 в:
и'з — и ь + 0,05. |
(6.20) |
При этом ток в сопротивлении R2, который является током кол |
лектора триода Тх в режиме его насыщения, |
|
I2= I k1 = UzIR2. |
(6.21) |
11. Определяется минимальный коэффициент усиления по |
току |
^21э.мин1 триода 7\ аналогично определению h2i,.MHH2 по (6.13), |
При |
этом сопротивлением нагрузки является Rt . |
|
12. Определяется ток базы триода Тх в режиме насыщения |
|
7gi = кя1Kilh2\3MUH\. |
(6.22) |
13. Определяются падения напряжения t/8.Ki и t/0. ei триода Ti
врежиме насыщения аналогично определению Ua-K2 и 1!э, 52.
14.Определяется потенциал точки 4 (см. рис. 6.1), необходи
мый для обеспечения принятого потенциала Uz точки 3 в ре жиме отсечки триода Т2 и насыщения триода Ть а также потен циал точки 1:
l / 4 = l / 3 + £/«i; |
(6.23) |
U1 = Ut — Us.6u |
(6.24) |
15. Определяется сопротивление обратной связи, обеспечиваю щее релейный режим (опрокидывание) усилителя по (6.5). Чрез мерное уменьшение сопротивления R0. с может привести к умень шению запаса по селективности в режиме отсечки триода Т2, как следует из п. 16.
