Файл: Стабилизация параметров транзисторных усилителей..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.02.2024

Просмотров: 310

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

н а з в а н и е м е т о д а /г -о р д и н а т . Н а и б о л ь ш е е п р а к т и ч е с к о е

р а с п р о с т р а н е н и е

п о л у ч и л и м е т о д ы п я ти и т р е х о р д и н а т ,

о т л и ч а ю щ и е с я д р у г о т д р у г а к о л и ч е с т в о м т о ч е к о т с ч е т а

(Л . 63]. Д а н н ы е м е т о д ы п р и м е н и м ы к а к д л я к а с к а д о в ,

р а б о т а ю щ и х в

р е ж и м е А , т а к и д л я к а с к а д о в , р а б о т а ю ­

щ их в р е ж и м е

В .

Р а с с м о т р и м с у щ н о с т ь м е т о д а п я ти о р д и н а т п р и м е н и ­

тел ьн о к д в у х т а к т н о м у

к а с к а д у ,

и с п о л ь з у е м о м у 'в р е ж и ­

ме, б л и з к о м В , с х е м а

к о т о р о г о

и з о б р а ж е н а н а р и с . 8-9.

П р и т р а н с ф о р м а т о р н о м в х о д е к а с к а д а с о п р о т и в л е н и е

г е н е р а т о р а с и г н а л а , п р и в е д е н н о е ко в т о р и ч н о й о б м о т к е

'входи о го

т р a iгсф oip м а т о р а ,

 

 

 

 

 

12Г'г | = г

я +

(гж+ 1

|) « f .

(8-7)

где r t и

гг — с о о т в е т с т в е н н о

а к т и в н ы е с о п р о т и в л е н и я п е р ­

ви чн ой

и

в т о р и ч н о й о б м о т о к

т р а н с ф о р м а т о р а ; rii — к о э ф ­

ф и ц и ен т т р а н с ф о р м а ц и и в х о д н о г о т р а н с ф о р м а т о р а .

Д л я э к в и в а л е н т н о г о г е н е р а т о р а э. д . с.

 

 

 

Е 'Г=

и б + 1 б 1 Г Г\.

(8 -8)

Р а с ч е т

з а в и с и м о с т и

iK= iq>(e/ r)

'П р о и зво д и тся

с л е д у ю ­

щ и м о б р а з о м . Н а с е м е й с т в е в ы х о д н ы х с т а т и ч е с к и х х а ­ р а к т е р и с т и к в ы б и р а е т с я .р я д т о ч е к (н а р и с . 8 -10 о б о ­ зн а ч е н ы ц и ф р а м и ( / — 7 ), к о т о р ы е п е р е н о с я т с я н а с е м е й с т ­ во в х о д н ы х х а р а к т е р и с т и к , и п о н и м с т р о и т с я д и н а м и ч е ­ с к а я х а р а к т е р и с т и к а в х о д н о й ц е п и (н а р и с . 8-11 о б о з н а ­ ч ен а п у н к т и р о м ) . Д л я р я д а з н а ч е н и й /б и Uq п р и и з в е с т ­ ной в е л и ч и н е \ Z 'r \ п р о и з в о д и т с я р а с ч е т э . д . с. э к в и в а ­ л е н тн о го г е н е р а т о р а п о ф о р м у л е (8 -8 ) . Т а к к а к п а р а м е ­

тр ы

/ ,о

и

f/б в з а и м о с в я з а н ы , то

о т р а с с ч и т а н н о й з а в и ­

си м о сти

/ б = / ( е 'г )

л е г к о п е р е й т и к

и с к о м о й з а в и с и м о с т и

1к =

|ф'(е,/г)

(р и с . 8 - 1 2 ) .

 

 

 

З а д а в ш и с ь з н а ч е н и я м и Е 'т, 0 ,5 £ 'г и £ ' г = 0 , и з п о с л е д ­

ней

к р и в о й

о п р е д е л я е м

с о о т в е т с т в у ю щ и е

и м в е л и ч и н ы

ТОКОВ КОЛЛеКТОра

/'«.макс,

l 'i , и /'о .

 

 

П р и р а с ч е т е к о э ф ф и ц и е н т а н е л и н е й н ы х и с к а ж е н и й

д в у х т а к т н о г о к а с к а д а н е о б х о д и м о у ч е с т ь

а с и м м е т р и ю

п леч, ч то

о с о б е н н о

в а ж н о

д л я к а с к а д о в н а

т р а н з и с т о р а х .

Д л я э т о г о в в о д и т с я п о н я т и е к о э ф ф и ц и е н т а а с и м м ё т р й и а, п р и ч е м п р е д п о л а г а е т с я , ч то т о к и в ц е п я х к о л л е к т о р о в т р а н з и с т о р о в , в к л ю ч е н н ы х в р а з н ы е п л е ч и , м о г у т о т л и ­ ч а т ь с я .в (1 ± а ) р а з о т н е к о т о р о г о н о м и н ал ы н о го з н а ч е н и я . Д л я р е а л ь н ы х с х е м а ~ 0 ,0 5 — 0,15 (Л . 63].


Рис. 8-10. Выходные статические ха­ рактеристики транзистора типа П4Б в схеме с общим эмиттером.

Рис. 8-11. Входные статичеРис. 8-12. Зависимость тока колские характеристики транзилектора от э. д. с. эквивалентного стора типа П4Б в схеме генератора входного сигнала, с общим эмиттером.

С у ч е т о м и з л о ж е н н о г о

 

^к.макс — ( I + ^ ) / /к.макс/

(8*9)

I i = { \ + a ) I ' i ;

(8 -1 0 )

/о = ( 1 + а ) 1 'о— ( 1— а ) Г 0= 2 а Г й.

(8 -1 1 )

У ч и т ы в а я , ч то м а г н и т о д в и ж у щ и е с и л ы в к а ж д о й и з п о л о ви н п е р в и ч н о й о б м о т к и в ы х о д н о г о т р а н с ф о р м а т о р а п р о т и в о п о л о ж н ы п о з н а к у , о п р е д е л я е м то к и к о л л е к т о р а

при

e 'vi =

— Е г и

е 'Х2 — — 0 ,5 £ 'г '

 

 

 

 

 

 

 

h = — ( l — a ) I 'u

 

 

(8 -1 2 )

 

 

 

 

Iк.мни =

(1 — Cl) I'ii.макс-

 

(8 -1 3 )

В о с п о л ь з о в а в ш и с ь м е т о д а м и г а р м о н и ч е с к о г о а н а л и ­

за',

п о л у ч и м с л е д у ю щ и е

ф о р м у л ы

д л я а м п л и т у д

г а р м о ­

ни к к о л л е к т о р н о г о т о к а :

 

 

 

 

 

 

 

I т \ —

g

[(Л?.макс

Лс.мин) "Ь (Л

^г)]’>

(8-14)

 

 

 

=== ~4~ [(^к.макс "Ь Лс.мии)

2 / 0]î

(8-15)

 

 

Im , =

-5 - [(Лс-макс — /«.мин) — 2 ( /, — /,));

(8-16)

 

1 т 1 =

[ ( /« .„ „ а +

/« .„„„) -

4 ( /, +

/ , ) + 6 /,] .

(8-17)

К о эф ф и ц и ен т

нели н ей н ы х

и с к а ж е н и й

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

(8-18)

 

П о с л е д о в а т е л ь н о с т ь

р а с ч е т а

г р а ф о - а н а л и т и ч е с к и м

м ето д о м

п а р а м е т р о в д в у х т а к т н о г о

у с и л и т е л ь н о г о

к а с к а ­

д а ,

в ы п о л н е н н о г о

п о

с х е м е р и с . 8 -9 , п р е д с т а в л е н а

в т а б л . 8 -1 8 .

 

 

 

 

 

 

 

А н а л и т и ч е с к и й м е т о д р а с ч е т а . А н а л и т и ч е с к и й м е т о д р а с ч е т а у с и л и т е л ь н ы х к а с к а д о в , р а б о т а ю щ и х в р е ж и м е б о л ь ш и х с и г н а л о в , о с н о в а н н а а п п р о к с и м а ц и и с т а т и ч е ­

ски х х а р а к т е р и с т и к т и п а

/к =<р(7б)

и i 6 = x¥ ( u e ) . О н б о л е е

п р о ст,

ч е м

р а с с м о т р е н н ы й р а н е е

г р а ф о - а н а л и т и ч е с к и й

м ето д ,

н о

м е н е е т о ч е н и

п о э т о м у

п р и г о д е н в о с н о в н о м

д л я с р а в н и т е л ь н о й о ц е н к и к а с к а д о в . Р а з л и ч и е з а к л ю ч а ­

ется г л а в н ы м

о

б р а з о м в с п о с о б е о п р е д е л е н и я в е л и ч и н

/б.макс« ^б.м акс

И

К р


Определяемый показатель

Мощность в нагрузке

Коэффициент усиления

Мощность, рассеиваемая

вколлекторном переходе каждого из транзисто­ ров:

врежиме А

врежиме В

Тип транзистора

Максима пьная темпера­ тура коллекторного пе­ рехода

Способ определения или расчетная формула

р

E jl

 

 

огл~ ч,

 

к], — к. п. д. выходного

транс­

форматора

 

 

kp =

101g P °IB ,

до

 

* взс

 

Рассчитывается по формуле (7-3) Рассчитывается по формуле (7-5)

Выбирается по рассчитанным ве­ личинам кр н Р кА (Р кВ)

Рассчитывается по формуле (1-72); проверяется выполнение условия /п < / кр.п, где $/кр.п — максимально допустимая темпера­ тура коллекторного перехода транзистора

II омер формулы

(8-19)

(8-20)

Требуемая площадь излу­ чения теплоотвода

Напряжение источника постоянного тока

Определяется по формуле (1-77) и графику рис. 1-21 или но фор­ муле (1-78)

£ ^ 0 ,5 С /Н.Д<(

(8-21

где t/и.д* — допустимое

напря­

жение на коллекторном переходе при наибольшей заданной Темпе­ ратуре окружающей среды

и

-^^21 и

К.Д0|

(8-22)

и К.Д* ^ f и

 

где С/к.до — допустимое напряже­ ние на коллекторном переходе при температуре fno согласно справочным данным


Определяемый показатель

Способ определения или расчетная

Номер

формула

формулы

Сопротивление нагрузки, приведенное к одному плечу каскада:

врежиме А

врежиме В

Максимальное значение тока в цепи коллекто­ ра каждого из транзи­ сторов (в режиме В)

Нагрузочна я ха ра ктеристика одного плеча каскада

(8-23)

К »л - 4 - 2Р п ,

(8-24)

2Я0ГД ’

где па — коэффициент трансфор­ мации выходного трансформатора

/ f

ЬвЕ

 

------------/

(8-25)

1

к.макс— п/

мВ

На выходных статических ха­ рактеристиках проводится пря­ мая, проходящая через точки В » Лс.мне (рис. 8-10)

Максимальное

значение

Определяется путем

последова­

напряжения

на

базе

тельного

переноса

точек с коор­

{/б.мвк0

и

тока

базы

динатами

/ к

и / б

с

выходных

транзистора

( / б.маке).

статических

характеристик на

при которых

искажения

входные

статические

характери­

входного

сигнала

явля­

стики (см. рис. 8-7)

 

ются минимальными

Входное сопротивление: одного плеча

каскада в целом

Мощность сигнала, ко­ торая может быть по­ дана на вход каскада при минимальных иска­ жениях

R

^ й-м,кс

(8-26)

 

* б.маке

 

 

^вх — 4/?пх,п

(8-27)

 

«

 

р* ^

0 »®^б.М1КС^б.маке

(8-28)

 

Линейность входных це­ пей каскада при задан­ ной мощности входного сигнала

Коэффициент режимной нестабильности

Р < Р с

(8-29)

 

Рассчитывается

по формулам

 

(3-10), (3-15) или

(3-16)

 


Определяемый показатель

Способ определения или расчетная

формула

Способ стабилизации па­ раметров

Сопротивление резистора в цепи ООС (при при­ менении наиболее рас­ пространенной схемы двухтактного каскада)

Входное сопротивление при наличии последова­ тельной отрицательной обратной связи:

одного плеча

каскада в целом

Допустимая амплитуда входного сигнала при на­ личии ООС

Коэффициент усиления по мощности

Сопротивления потен­ циометра смещения

См. табл. 8-1

Д'о .с = (1 — «)Х

х( — вх/210~ °,1&5л

У

1 б.макс

J

где

sn — запас линейности

по

входу, дб

 

RfBX.n = ^вх.п “Ь (Р “Ь 1) «'о.о

^ВХ = 4 ^ГВХ.П

вх ^ ^б.ыакс^^вх.п

Я 'о .о (* - 1 )

 

 

1 — 5(1 — а)

 

р

^^вх.п [Ас.н (1

а) —

К г~ 2 [ /к.н ( 1 - а

) - / к0] Х

 

- /к о ]

 

 

х ( . + ^

г )

'

Номер

формулы

(8-30)

(8-31) (8-32)

(8-33)

(8-34)

(8-35)

(8-36)

где R"вх.п — входное сопротив­ ление одного плеча каскада при выбранной величине начального тока коллектора / к.и (наиболее часто применяемый режим АВ) [Л. 92J:

Ш,

^

0 >05а

М^О.С

(8-37)

* И П^ / к . п ( 1 - « ) - / „ о ‘ 1 — о