ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.02.2024
Просмотров: 231
Скачиваний: 2
Решение уравнения |
(5-47) дает tg срэ«1 «0,0046. |
||||||||
3. |
Сопротивление резистора <R 'a |
при |
ai «02= 0,97 определяем из |
||||||
формулы |
(5-87): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 ,9 7 ( 1 2 - 1 ) |
|
|
|
|
Я '. = |
16,7-10 ~ 8-f-( 1—0,97)-402- 10-*—2*0,4-10 ~* = 382 ом. |
||||||||
4. |
Требуемая величина приращения тока |
в цепи коллектора тран |
|||||||
зистора первого каскада |
при |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
0,97 |
13,5-10-* |
|
|
|
|
|
|
r62— 1—0,972 |
402-10"*. |
— °-54 |
ом> |
||||
|
I 2V=I = |
0.54_+ |
" V - l i ? 8 |
= |
62' 6 |
0М |
|||
определяется |
по |
формулам (5-55) — (5-59): |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
60-62,6 |
|
|
|
|
|
|
” п20 °С ~ |
60 -f- 62,6 = |
|
0М' |
|||
|
|
|
62,6-6O-1O(20-50)-o'004G |
|
|
||||
|
Rnt |
= |
62.6+ 60 - ю<20—5°)*°*0043 |
= 25,8 ° М' |
|||||
|
|
|
Г |
|
|
12 |
— ™ ш > |
||
|
|
|
7320 °С — |
30,7 + 384 |
|||||
|
|
|
|
30 |
7 __25 8 |
|
|
|
|
|
|
Д/s t = |
25,8 + |
384 ’29‘ 10-11 = |
|
|
|||
Д/к1, = |
16,7 .10 -* |
|
1 — |
0,35-10-*-384 ^ ,„30.0.0043 |
|||||
|
---------- i |
/ |
|0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
= 3,25 мл. |
|
|
|
5. Рассчитаем сопротивление ft iienii параллельной ООС.
Как было показано в § 4-1, у каскадов рассматриваемого типа существует жесткая зависимость между выбранным рабочим режи мом и коэффициентом режимной нестабильности.Si. В рассматривае
мом случае из (4-8а), учитывая, что |
R h= R 'з и |
обратный |
ток кол |
|||
лектора транзистора |
'П201А/Ко<0,4 |
ма. |
|
|
|
|
С, |
12 — 16,7-10-3-382 |
|
|
= 1 4 6 ,3 , |
||
— 1—= |
---------------------------------------------------------382 [16,7 - 10"3 (1 — 0,97) — 0,4 - 10 - 3 | |
|||||
я/?н |
|
|
||||
откуда |
С±=0,97 • 382 • 140,3=54,2 - 103. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|||
Уточним величину тока коллектора. Согласно |
(4-5) и |
(4-6) |
||||
|
146,3 |
|
_ |
|
|
|
|
1 + (1— 0,97)-146,3 |
27,1 ; |
|
|
||
0,97-12
/, = 27,1 ('О,4 -lQ- 3 + T 4 ,2 .1 0 - 3 - ) = i 6 , 6 ма.
Для того чтобы обеспечить достижение требуемых компенса ционных свойств сопротивления эмиттер — коллектор* транзистора пер вого каскада (tg<pimi«0,046 и iA/mt«3,25 ма), необходимо произ водить отбор транзисторов П201А по величине обратного тока кол лектора. На основе формулы (4-8) среднее значение упомянутого тока
3,25-IQ -3
7K#I ^ |
27 I • [2(0,1•50~ 2) __1 ] ^ 11 МКа’ |
6. Сопротивление ООС из (4-7а) при R2> Z DX „
R"o.c=382(0,97 • 146,3—1) =63,8 ком.
Аналогичным образом были рассчитаны параметры усилителя мощностью 100 мет. Результаты расчетов и уточненные значения со ответствующих параметров, полученные после отладки усилителен, приведены в табл. 8-10.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8-10 |
|
|
|
Усилитель мощностью I вт |
|
Усилитель мощностью |
|||
Параметр |
|
|
|
|
100 мет |
||
Расчетные |
После отлад |
|
Расчетные |
После отлад |
|||
|
|
|
|||||
|
|
данные |
|
ки |
|
данные |
ки |
R’о.с. ом |
1.8 |
|
1.8 |
|
11,2 |
13 |
|
R"о.с. ком |
53,8 |
1 |
46 |
|
98,5 |
95 |
|
Rfg, |
ком |
0,382 |
|
0,560 |
|
1,83 |
2,0 |
/щ, |
ма |
16,7 |
|
20 |
• |
5.0 |
5 ,0 |
/ц2» |
|
402 |
|
400 |
|
66 |
60 |
7.В рассматриваемом случае мощность, рассеиваемая в коллек
торном .переходе транзистора выходного каскада, при UK2=10 в Р „ а = 400-10-3-10=4 вт.
При отсутствии теплоотвода температура коллекторного перехо да транзистора П4Б, имеющего тепловое сопротивление 1?*=30 °С/вт
(см. табл. 1-2), согласно формуле (1-72) составит: А/р= 5 0 + 3 0 • 4 = = 170°С, что значительно превышает допустимую максимальную тем пературу для данного типа транзистора (/кР.п ^ 9 0 °С ).
Применим теплоотвод. Тогда яри свободной конвекции окружаю щего воздуха и нормальном атмосферном давлении разностная тем пература согласно формуле (1-76) составляет:
А/р = 90 — (50+ 2 • 4) = 32 °С. |
|
Здесь согласно табл. |
1-2 тепловое сопротивлениеR' tz —2 °С/вт. |
Из графика рис. 1-21 |
коэффициент теплоотдачи В » 30 см2/вт. |
С учетом этого требуемая площадь излучения теплоотвода согласно формуле (1-77)
Риэл = 30 • 4 = 120 см2.
Расчет площади |
теплоотвода по формуле (1-78) дает: |
|
|||||||||
|
|
IIзл |
1,3-10-3 |
[90 — (50 + 2-4)] |
= 96 |
см2. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В реальном усилителе транзистор П4Б был помещен на теплоот |
|||||||||||
воде из красной меди с площадью |
излучения Faзл » 1 2 0 |
см2. |
|
||||||||
Представление |
о |
стабильности |
рабочего |
режима |
и |
коэффициен |
|||||
та усиления усилителей мощностью 1 вт и |
|
100 мет дают данные |
|||||||||
табл. |
8-11. |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
8-11 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Усилитель мощностью 1 от |
Усилитель мощностью 100 мет |
|||||||||
/, °с |
^KI9 |
!кг’ |
% s- |
kf . |
ма |
|
^К2* |
kVZ> |
kf. |
||
|
ма |
ма |
|
дб |
% |
|
ма |
|
дб |
% |
|
+ 5 0 |
17,5 |
340 |
|
50 |
4,0 |
5 ,6 |
|
50 |
|
46 |
2,5 |
+ 2 0 |
20,0 |
400 |
|
47 |
2 .5 |
5,0 |
|
66 |
|
44 |
2,0 |
— 40 |
15,8 |
450 |
|
44 |
2,0 |
4,6 |
|
82 |
|
43 |
2 .0 |
Усилитель с взаимозависимым смещением. Усилитель выполнен |
|||||||||||
по схеме рис. 5-12 и имеет тот ж е рабочий режим, что и |
рассмотрен |
||||||||||
ный выше усилитель соответствующей мощности.
Расчет параметров элементов, обеспечивающих установление тре буемого рабочего режима усилителя мощностью 100 мет и его ста билизацию, может быть выполнен по следующим формулам:
1.Сопротивление резистора в цепи эмиттера транзистора выход
ного каскада при t / Bï= |
0 ,2 в, а2=0,97 и /коа=0,4 мв определяется на |
основе формулы (5-78) |
: |
|
(1 — 0,2).0,97 |
R'0.0= |
(66 — 0,4). 10-• = 11,8 ом. |
2.Сопротивление в цепи смещения транзистора первого каскада
при <21=0,98 и / «о! = ,Ю мка согласно формуле (5-103) составит:
R,г |
0,98 |
(66 — 0,4)- 1 0 |
- s - 11,8 |
0,97 . 5* 10- î (1—0,98) |
— 10- 10-e |
||
где согласно |
ранее |
выполненным |
расчетам |Z Bx i|= 3 1 1 ом. |
Точность расчета усилителей с взаимозависимым смещением су щественно зависит от величины коэффициента передачи тока эмит тера транзистора первого каскада. Для применявшихся в этом кас каде экземпляров транзисторов МП13Б величина ai составляла 0,97—0,985. При расчете принято a i=0,98.
3. Сопротивление в цепи нагрузки первого каскада согласно фор муле (5-104) составит:
12— 1 |
|
|
|
5- 10-*-f-l/410 — 1,48 |
кон' |
||
где |
|
|
|
0,97 |
13,5-10 -8 |
_ |
п |
гй2— 1 — 0,972 |
66-10-* |
~ |
3,32 ол; |
0,97-25.10 |
-* |
|
гвг— G6.10-» |
= 0,37 |
ом; |
I ^\х г I — 3,32 + j _I^ot97 = |
4Ю ом. |
|
Результаты расчета и измерений показателей рабочего режима усилителя с взаимозависимым смещением приведены в табл. 8-12. Там же представлены данные, позволяющие оценить изменение рабо чего режима при смене транзисторов.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8-12 |
|
|
Рассчитанные |
По данным измерений для различных пар |
|||
Параметр |
|
транзисторов |
||||
данные |
|
|
|
|
||
|
|
|
1-я |
|
2-я |
3-я |
Я'о.с ОМ |
11,8 |
13 |
- |
13 |
13 |
|
# г, ком |
8,4 |
7 |
|
7 |
7 |
|
Rt\ |
ком |
1,48 |
1,75 |
|
1,75 |
1,75 |
f Kli Md |
5.0 |
5,0 |
|
6,0 |
6 .0 |
|
7jj2, |
mo |
66 |
65 |
|
60 |
62 |
Результаты испытаний усилителя с взаимозависимым смещением в камерах тепла и холода -представлены в табл. 8-13.
|
|
|
Т а б л и ц а |
8-13 |
|
/. "С |
/к1, ла |
‘нг ма |
ky\it дб |
Kf. % |
|
+50 |
6,3 |
55 |
41 |
|
4.5 |
+20 |
6,0 |
62 |
41 |
|
5,5 |
- 4 0 |
5,2 |
73 |
42 |
1 |
6,0 |
Усилительный каскад с параллельно-последовательной ООС. З а даны: Р в= 2 мет, |Z n| = l ком; |Z r|=6QQ ом;-Ар^ 1 0 дб; ô i^ 0 ,3 ; Е —12 в И /такс“ +60 °С.
Примем, что в каскаде применен транзистор типа МП13Б и дол жен быть реализован рабочий режим, при котором /к = 6 ма и Ùn= =5,0 в. Для выбранного типа транзистора согласно справочным дан ным J3м ии= 30 ; (5макс = 60; /к о ^ Ю мка\ А/ко= 30 мко.
Каскад может быть выполнен по схеме рис. 3-6 или 9-3.
Расчет параметров .каскада целесообразно произвести в такой последовательности:
I. Определим требуемую величину коэффициента режимной не стабильности:
а) из формулы (3-10), учитывающей допустимую величину при
ращения тока |
коллектора транзистора и производственный разброс |
|
коэффициента |
передачи тока |
базы, получаем: |
|
|
0 ,3 |
|
s, — |
30. ю -e — 17,9> |
1 ,6 7 -1 0 -* + “ё Г к Р ? -
где согласно формуле (3-12)
60 — 30
60-30 = 1,67-10-*;
б) из формулы (3-15), учитывающей влияние на стабильность рабочего режима температуры окружающей среды, имеем:
0 ,3 |
6 -Ю -з |
|
~ 2(0.1-60 — 2)— I |
10- 10-е |
— 12,°- |
В соответствий с изложенным ранее принимаем коэффициент ре жимной нестабильности равным 12,0.
II. Рассчитаем сопротивления резисторов в цепях ООС. Возможны несколько вариантов:
установление требуемого рабочего режима каскада на постоян ном токе обеспечивается с помощью резистора R"o.c, а резистор R'o.c используется для достижения необходимой глубины ООС на
переменном |
токе; |
|
требуемый рабочий |
режим на постоянном токе устанавливается |
|
с помощью |
резисторов |
R'o.c и R "0.c, а для достижения необходимой |
глубины ООС на переменном токе используется схема с шунтирую
щими |
конденсаторами |
Cj и Сг типа изображенной на рис. 9-4, |
|||||
III. Произведем расчет по первому варианту. |
|||||||
1. Выполним расчет по формуле (4-8а) |
|
|
|||||
|
С, _ |
|
12 — б -Ю -М -Ю * |
|
„ „ |
||
|
S E jr“ " I-1 0 » [6 -1 0 -* (r— 0.98) |
— 10 -10 -в] ~ 54,5, |
|||||
2. |
По формуле |
(4-5) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
54,5 |
|
• = |
26. |
|
s i = |
1 + |
(1 — 0 ,98)-54,5 |
||||
3. |
Задавшись |
|
= |
0,2, из формулы |
(4-9а) определим; |
||
|
R"о.о “ |
2-0,98-20-1•10* |
1 • 10* = |
41,5 ком; |
|||
|
-----1 -f- 0,2 |
||||||
Ь05