Расчет каскадного усилителя

4141

Размещено на http://www.allbest.ru/

21

Содержание

Введение

1. Выбор режима работы. Выбор транзисторов. Составление структурной и принципиальной схемы усилителя. Распределение частотных искажений

2. Расчёт оконечного каскада

3. Расчёт инверсного каскада

4. Расчёт третьего резистивного каскада предварительного усиления

5. Расчёт второго резистивного каскада предварительного усиления

6. Расчёт первого резистивного каскада предварительного усиления

7. Регулировка усиления

8. Расчет частотных характеристик

9. Расчёт источника питания

Заключение

Библиографический список

Введение

Частный случай управления энергией, при котором процесс управления является плавным и однозначным и управляемая мощность превышает управляющую, носит название усиления мощности или просто усиления; устройство, осуществляющее такое управление, называют усилителем.

Очень широкое применение в современной технике имеют усилители, у которых как управляющая, так и управляемая энергия представляет собой электрическую энергию. Такие усилители называют усилителями электрических сигналов.

Управляющий источник электрической энергии, от которого усиливаемые электрические колебания поступают на усилитель, называют источником сигнала, а цепь усилителя, в которую эти колебания вводятся, - входной цепью или входом усилителя. Источник, от которого усилитель получает энергию, преобразуемую им в усиленные электрические колебания, назовем основным источником питания. Кроме него, усилитель может иметь и другие источники питания, энергия которых не преобразуется в электрические колебания. Устройство, являющееся потребителем усиленных электрических колебаний, называют нагрузкой усилителя или просто нагрузкой; цепь усилителя, к которой подключается нагрузка, называют выходной цепью или выходом усилителя.

Усилители электрических сигналов (далее просто усилители), применяются во многих областях современной науки и техники. Особенно широкое применение усилители имеют в радиосвязи и радиовещании, радиолокации, радионавигации, радиопеленгации, телевидении, звуковом кино, дальней проводной связи, технике радиоизмерений, где они являются основой построения всей аппаратуры.

Кроме указанных областей техники, усилители широко применяются в телемеханике, автоматике, счетно-решающих и вычислительных устройствах, в аппаратуре ядерной физики, химического анализа, геофизической разведки, точного времени, медицинской, музыкальной и во многих других приборах.

По назначению усилители различают: усилители мощности (управление большой выходной мощности с помощью изменения входного напряжения) и усилители напряжения (повышение напряжения до определённой величины).

По роду усиливаемых электрических сигналов различают: усилители гармонических сигналов(увеличивают амплитуду периодических сигналов различной величины и формы) и усилители импульсных сигналов (усиление электрических импульсов различной величины и формы).

По применяемому усилительному элементу различают:

- усилители на транзисторах или полупроводниковые усилители (усилительный элемент - транзистор);

-усилители на электронных лампах (усилительный элемент - электронная лампа);

- магнитные усилители (усилительный элемент - дроссель, подмагничиваемый постоянным током);

- диэлектрические усилители (усилительный элемент - конденсатор, диэлектрическая проницаемость которого сильно зависит от величины напряжённости электрического поля)

Усилитель содержит несколько каскадов. Каскад состоит из усилительного элемента, нагрузки (резисторы и конденсаторы) и элементов, связывающих этот элемент с другими каскадами.

Число усилительных элементов не всегда совпадает с числом каскадов, т.к. на двойном триоде можно собрать два каскада или в двухтактном каскаде могут работать два или четыре транзистора или лампы.

По полосе усиливаемых частот усилители делятся на:

- усилители высокой частоты (УВЧ), которые служат для усиления колебаний с частотами сотни килогерц и выше. Они обычно входят в состав радиоприёмника и радиопередатчика. К ним относятся и усилители промежуточной частоты (УПЧ) супергетеродинных приёмников;

- усилители низкой, или звуковой, частоты (УНЧ), предназначены для усиления колебаний с частотами от 40 - 200 Гц до 3 - 15 кГц. Такие усилители часто являются самостоятельными установками, например, на радиотрансляционных узлах. Кроме того, усилитель низкой частоты входит в состав почти каждого радиоприёмника, служит моделирующим устройством радиопередатчика;

- широкополосные усилители или видиоусилители, отличающиеся очень широким диапазоном частот (от нескольких десятков герц до нескольких десятков килогерц). Их применяют в телевидении, радиолокации, импульсной связи;

- усилители постоянного тока, усиливающие сколько угодно медленные колебания. Их используют в измерительной аппаратуре, счетно-решающих устройствах, в автоматике и телемеханике.

В большинстве случаев усилитель служит для увеличения мощности сигнала, отдаваемого в нагрузку. Однако поскольку для управления электронной лампой в режиме без сеточных токов достаточно одного только напряжения, предварительные каскады маломощных усилителей фактически являются усилителями напряжения. Транзисторы же имеют конечное входное сопротивление (единицы или десятки кОм) и потребляют значительный входной ток, поэтому все транзисторные усилительные каскады являются усилителями мощности.

1. Выбор режима работы. Выбор транзисторов. Составление структурной и принципиальной схемы усилителя. Распределение частотных искажений

Исходя из высокой расчетной мощности на выходе усилителя (P_вых=52,5Вт) выбирается для оконечного каскада двухтактная схема на транзисторах большой мощности и режим работы В. Использование режима В позволяет уменьшить нелинейные искажения усиливаемого сигнала, которые возникают из-за нелинейных начальных участков ВАХ транзисторов. Использование двухтактной схемы в оконечном каскаде мощного усиления позволяет увеличить выходную мощность усилителя в 2 раза, по сравнению с однотактной, компенсировать четные гармоники выходного тока, а следовательно уменьшить нелинейные искажения. На основании технических данных определим коэффициент усиления по мощности K_м, который должен обеспечить усилитель:

, где

-КПД трансформатора;

U_вх - входное напряжение, В;

R_вх - входное сопротивление усилителя, Ом.

Мощность, которую должен отдать один транзистор в двухтактной схеме в режиме B:

По найденному значению мощности выбираем тип транзистора: КТ818А. Данные транзистора:

P_кm=60 Вт;U_кэm=40 В;

I_кm=10 А;h_{21 Э}=2050;

Допустимое напряжение, подводимое к транзистору:

;

Принимаем U₀=12 В.;

Определим амплитуду тока выходной цепи:

,где

КПД, зависящий от типа транзистора;

Найдем приближенное значение амплитуды тока входной цепи для транзистора оконечного каскада:

;

По входной характеристике определяем:U_бэ=1,27 В

Приближенное значение коэффициента усиления по мощности каскада при включении с общим эмиттером составит:

;

Перед оконечным каскадом с двухтактной схемой необходим инверсный каскад. По току входной цепи оконечного каскада выбираем тип транзистора инверсного каскада.

КТ815А.

Данные транзистора:

P_кm=10 Вт;U_кэm=40 В;

I_кm=1,5 А;h_21Эmin=40;

Коэффициент усиления по мощности инверсного каскада с разделенной нагрузкой ориентировочно будет равен:

;

Найдем приближенное значение амплитуды тока входной цепи транзистора инверсного каскада:

Коэффициент усиления по мощности оконечного и инверсного каскада составит:

;

Этого усиления недостаточно. Добавим в усилитель резистивный каскад предварительного усиления. По току входной цепи инверсного каскада выбираем тип транзистора первого резистивного каскада.

КТ104В.

Данные транзистора:

P_кm=150 мВт;U_кэm=10 В;

I_кm=50 мА;h_21Э=40160;

Коэффициент усиления по мощности первого резистивного каскада ориентировочно будет равен:

;

Общий коэффициент усиления по мощности составит:

;

Этого усиления недостаточно. Добавим в усилитель второй резистивный каскад предварительного усиления.

Выбираем тип транзистора второго резистивного каскада.

КТ104В.

Данные транзистора:

P_кm=150 мВт;U_кэm=10 В;

I_кm=50 мА;h_21Э=40160;

Коэффициент усиления по мощности второго резистивного каскада ориентировочно будет равен:

;

Общий коэффициент усиления по мощности составит:

;

Этого усиления недостаточно. Добавим в усилитель третий резистивный каскад предварительного усиления.

Выбираем тип транзистора третьего резистивного каскада.

КТ104В.

Данные транзистора:

P_кm=150 мВт;U_кэm=10 В;

I_кm=50 мА;h_21Э=40160;

Коэффициент усиления по мощности третьего резистивного каскада ориентировочно будет равен:

;

Общий коэффициент усиления по мощности составит:

;

Сравним с заданным коэффициентом усиления:

;

Таким образом, получаем структурную схему усилителя, изображенную на рисунке 1, и принципиальную схему, изображенную на рисунке 2. Распределение, допущенных па весь усилитель частотных искажений на низшей рабочей частоте по отдельным цепям, вносящим эти искажения.

Наименование цепей каскадов	Мн,дБ	Мн
Выходной трансформатор Тр 1 Цепочки эмиттерной стабилизации С2R4 C4R8 C6R12 Цепочки связи CR на входе, выходе или между каскадами C1R1 C3R5 C5R9 C7R13 C9R17 или C8R19	1 0,3 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2	1,122 1,035 1,035 1,035 1,023 1,023 1,023 1,023 1,023
Весь усилитель	0,00000864	1,394

2. Расчёт оконечного каскада

Мощность сигнала:

;

Ориентировочное максимальное значение выходного тока:

;

По семейству выходных характеристик транзистора определяем U_ост.

U_ост=0,8 В;

Определим сопротивление нагрузки одного плеча выходной цепи переменному току:

;

Отдаваемая мощность каскада:

;

Максимальная мощность, выделяемая на коллекторе транзистора при работе в режиме B:

;

Необходимая амплитуда переменной составляющей входного тока сигнала:

;

Амплитуду входного сигнала U_бэmax определяем как разность входных напряжений соответствующих точке покоя и точке H' (см.рис.3):

;;;

Построение сквозной характеристики.

Для значения R_ист=417,6 Ом рассчитаем данные для ряда точек сквозной характеристики и построим эту характеристику:

Номер точки	1	2	3	4	5	H
Iк, А	0	1,33	2,67	4,1	5,7	6,56
Iб, А	0	0,04	0,1	0,2	0,3	0,35
Uэб, В	0,667	0,84	0,945	1,083	1,18	1,24
Uист=Uэб+IбRист	0,667	17,544	42,705	84,603	126,46	147,4

Статические характеристики транзистора КТ 818А



Сквозная характеристика.

Коэффициент асимметрии транзистора: b=0.05; Для расчета коэффициента гармоник двухтактного каскада в режиме B с учетом асимметрии плеч найдем:

Амплитуды первых четырех составляющих выходного тока:

Найдем коэффициент гармоник:

;

К_Г<К_{Г ЗАД}=3,62%.

Найдем амплитуду входного тока:

;

Найдем сопротивление делителя, задающего смещение на вход каскада, задавшись постоянной составляющей тока делителя в этом сопротивлении при отсутствии сигнала:

;

;

Найдем сопротивление делителя:

;

Величина стабилизирующего сопротивления:

;

Необходимая входная мощность сигнала с учетом делителя смещения:

;

Входное сопротивление каскада с учетом влияния делителя смещения:

;

Мощность, выделяющаяся в транзисторе:

;

Радиатор для каждого из транзисторов рассчитываем, исходя из T_{п max}=85⁰C:

;

Данные выходного трансформатора:

Коэффициент трансформации:

;

Активное сопротивление половинки первичной обмотки:

;

Активное сопротивление вторичной обмотки:

;

Индуктивность половинки первичной обмотки:

;

Индуктивность всей первичной обмотки:

.

3. Расчёт инверсного каскада

Данные каскада мощного усиления:

U_{бэ m сл}=0,52 В;I_{вх m сл}=0,3525 А;

U_{вх m сл}=1,27 В; R_вхсл=5,73 Ом;

R_{дел сл}=1,988 Ом; R₁₉=30,2 Ом;

R₂₀=2.128 Ом;

Положив падение напряжения на R₁₆ и R₁₇ по 0,3E_к, найдем ориентировочное значение R_16ор и I_кm:

;

;

Минимальный ток покоя коллектора транзистора инверсного каскада составит:

;

Применим в каскаде транзистор:

КТ815А.

Данные транзистора:

P_кm=10 Вт;U_кэm=40 В;

I_кm=1,5 А;h_21Эmin=40;

R_тт=1,3 C⁰/Вт;

Статические характеристики транзистора КТ815А

Необходимые значения R₁₇ и R₁₈ составят:

;

При этом напряжение коллектор-эмиттер будет равно:

;

Что вполне допустимо, так как U_{кэ доп} для транзистора КТ815А равно 40 В.

По выходной характеристике определим: I_б=31 мА;

По статическим характеристикам транзистора КТ815А для U_кэ0=4,79 В и I_к0=1,296 А находим U_бэ0 и R_{вх оэ}.

U_бэ0=0,95 В;R_вхоэ=28,6 Ом;

Найдем амплитуду входного тока:

;

Найдем сопротивление нагрузки цепи эмиттера переменному току и входное сопротивление транзистора инверсного каскада:

;

;

Выходное сопротивление нижнего плеча каскада с разделенной нагрузкой будет равно:

усилитель электрический транзистор каскад

;

Входное напряжение сигнала равно:

;

Расчет стабилизации проведем с учетом замены транзистора, задавшись значением R₁₅.

;

Для температуры коллекторного перехода:

;

;

Емкость конденсатора связи C₈ или C₉ находим по формуле, рассчитав R_{вых инв} и R_{вх сл}:

;

;

;

Конденсаторы C₈ и C₉ берем электролитические с емкостью не менее рассчитанной.

Определим сопротивление R₁₄.

;

;

;

Найдем сопротивление делителя:

.

4. Расчёт третьего резистивного каскада предварительного усиления

Данные инверсного каскада

I_{вх m сл}=29,5 м А; U_{вх m сл}=15,95 В;

R_{вх Тр сл}=1019,4 Ом; R_{дел сл}=208,65 Ом;

R₁₄=219,9 Ом; R₁₅=4077,6 Ом;

Положив падение напряжения на R₁₂ 0,4E_к, найдем ориентировочное значение R_12ор и I_кm:

;

;

Минимальный ток покоя коллектора транзистора резистивного каскада составит:

;

Применим в каскаде транзистор:

КТ104В.

Данные транзистора:

P_кm=150 мВт;U_кэm=10 В;

I_кm=50 мА;h_21Э=40160;

R_тт=0,4 C⁰/Вт;

Статические характеристики транзистора КТ104А

Найдем R₁₂ и R₁₃:

;

;

При этом напряжение коллектор-эмиттер будет равно:

;

По выходной характеристике определим: I_б0=1 мА; По статическим характеристикам транзистора КТ104В для U_кэ0=4,8 В и I_к0=0,0473 А находим U_бэ0 и R_{вх оэ}.

U_бэ0=0,98 В;R_вхоэ=240 Ом;

Определим напряжение, подводимое к делителю смещения:

;

Температуры коллекторного перехода:

;

;

Найдем сопротивление R₁₁:

;

Определим сопротивление R₁₀:

;

;

;

Найдем амплитуду входного тока:

;

Найдем амплитуду входного напряжения:

Найдем сопротивление:

;

Емкость конденсатора связи C₇ находим по формуле:

;

Конденсатор C₇ берем электролитический с емкостью не менее рассчитанной.

Найдем сопротивление делителя и источника:

;

;

Определим величину S_эс:

;

Необходимая емкость блокировочного конденсатора C₆:

;

Конденсатор C₆ берем электролитический с емкостью не менее рассчитанной.

5. Расчёт второго резистивного каскада предварительного усиления

Данные третьего резистивного каскада:

I_{вх m сл}=1,18 м А; U_{вх m сл}=0,979 В;

R_{дел сл}=198,9 Ом;

R₁₀=307,5 Ом; R₁₁=563,3 Ом;

Положив падение напряжения на R₇ 0,4E_к, найдем ориентировочное значение R_7ор и I_кm:

;

;

Минимальный ток покоя коллектора транзистора резистивного каскада составит:

;

Применим в каскаде транзистор:

КТ104В.

Данные транзистора:

P_кm=150 мВт;U_кэm=10 В;

I_кm=50 мА;h_21Э=40160;

R_тт=0,4 C⁰/Вт;

Найдем R₇ и R₈:

;

;

При этом напряжение коллектор-эмиттер будет равно:

;

По выходной характеристике определим:

I_б0=1 мА;

По статическим характеристикам транзистора КТ104В для U_кэ0=4,8 В и I_к0=0,00715 А находим U_бэ0 и R_{вх оэ}.

U_бэ0=0,94 В;R_вхоэ=940 Ом;

Определим напряжение, подводимое к делителю смещения:

;

Температуры коллекторного перехода:

;

;

Найдем сопротивление R₆:

;

Определим сопротивление R₅:

;

;

;

Найдем амплитуду входного тока:

;

Найдем амплитуду входного напряжения:

Найдем сопротивление:

;

Емкость конденсатора связи C₅ находим по формуле:

;

Конденсатор C₅ берем электролитический с емкостью не менее рассчитанной.

Найдем сопротивление делителя и источника:

;

;

Определим величину S_эс:

;

Необходимая емкость блокировочного конденсатора C₄:

;

Конденсатор C₄ берем электролитический с емкостью не менее рассчитанной.

6. Расчёт первого резистивного каскада предварительного усиления

Данные третьего резистивного каскада:

I_{вх m сл}=0,179 м А; U_{вх m сл}=0,149 В;

R_{дел сл}=312,71 Ом;

R₆=713,58 Ом; R₇=556,66 Ом;

Положив падение напряжения на R₃ 0,4E_к, найдем ориентировочное значение R_3ор и I_кm:

;

Минимальный ток покоя коллектора транзистора резистивного каскада составит:

;

Применим в каскаде транзистор:

КТ104В.

Данные транзистора:

P_кm=150 мВт;U_кэm=10 В;

I_кm=50 мА;h_21Э=40160;

R_тт=0,4 C⁰/Вт;

Найдем R₃ и R₄:

;

;

При этом напряжение коллектор-эмиттер будет равно:

;

По выходной характеристике определим:

I_б0=1 мА;

По статическим характеристикам транзистора КТ104В для U_кэ0=4,8 В и I_к0=0,00073 А находим U_бэ0 и R_{вх оэ}.

U_бэ0=0,94 В;R_вхоэ=1005 Ом;

Взяв падение напряжения на R равным 4 В определим R:

;

Определим напряжение, подводимое к делителю смещения:

;

Определим емкость конденсатора C₁:

;

Температуры коллекторного перехода:

;

;

Найдем сопротивление R₂:

;

Определим сопротивление R₁:

;

;

;

Найдем амплитуду входного тока:

;

Найдем амплитуду входного напряжения:

Найдем сопротивление:

;

Емкость конденсатора связи C₃ находим по формуле:

;

Конденсатор C₈ берем электролитический с емкостью не менее рассчитанной.

Найдем сопротивление делителя и источника:

;

;

Определим величину S_эс:

;

Необходимая емкость блокировочного конденсатора C₂:

;

Конденсатор C₂ берем электролитический с емкостью не менее рассчитанной.

7. Регулировка усиления

Регулятор усиления R₁ установим перед первым каскадом предварительного усиения.

Рассчитаем сопротивление R₁:

;

8. Расчет частотных характеристик

Оконечный каскад.

Найдем сопротивление R_экв:

;

Определим частотные искажения на низшей рабочей частоте:

;

Подставляя вместо f_н значения 0,5 f_н; f_н; 2 f_н, находим значения M_н и записываем их в таблицу.

Частотные искажения на верхних частотах у выходного трансформатора отсутствуют.

Определим относительное усиление по формуле:

;

и запишем их в таблицу.

Инверсный каскад.

Определим частотные искажения на низшей рабочей частоте:

;

Подставляя вместо f_н значения 0,5 f_н; f_н; 2 f_н, находим значения M_н и записываем их в таблицу.

Определим частотные искажения на высшей рабочей частоте:

;

Подставляя вместо f_в значения 0,5 f_в; f_в; 2 f_в, находим значения M_в и записываем их в таблицу.

Определим относительное усиление по формуле:

;

и запишем их в таблицу.

Резистивные каскады.

Третий резистивный каскад:

Определим частотные искажения на низшей рабочей частоте:

;

Подставляя вместо f_н значения 0,5 f_н; f_н; 2 f_н, находим значения M_н и записываем их в таблицу.

Определим частотные искажения на высшей рабочей частоте:

;

Подставляя вместо f_в значения 0,5 f_в; f_в; 2 f_в, находим значения M_в и записываем их в таблицу.

Определим относительное усиление по формуле:

;

и запишем их в таблицу.



Для первых двух каскадов принимаем АЧХ такие же, как у третьего. Применив низкочастотную коррекцию, получим окончательный вид амплитудно-частотных характеристик.

Кривая коэффициента относительного усиления для оконечного каскада усилителя.

Кривая коэффициента относительного усиления для инверсного каскада усилителя.



Кривая коэффициента относительного усиления для резестивного каскада усилителя.

Кривая коэффициента относительного усиления для всего усилителя.

9. Расчёт источника питания

Предварительный расчёт блока питания и выбор трансформатора:

Рассчитаем токи, потребляемые усилителем в режиме холостого хода:

Необходимый источник питания должен на выходе формировать однополярное напряжение 12 В. На транзисторах может быть падение напряжения база - эмиттер до 1.2 В. Падение напряжения на резисторах R3 и R4 обычно составляет 3 В. Падение напряжения на диодах составляет до 3 В, так как одновременно на каждую полярность работает только один диод. Пусть напряжение пульсаций не превосходит 3 В. Тогда получаем, что выпрямитель с фильтром должен обеспечить напряжение:

Для оценки ёмкости конденсатора фильтра, считаем, что на выходе источника питания поддерживается максимальный ток потребления. Отсюда:

, то . Максимальный ток потребления:

, где

Так как и период при частоте сети 50 Гц равен примерно , то .

Сформулируем требования к трансформатору:

Напряжение вторичной обмотки: , так как в справочниках приведены действующие значения.

Ток вторичной обмотки: , так как ток покоя течёт постоянно, а ток нагрузки имеет переменный характер.

Следует отметить, что ток нагрузки имеет переменный характер, но это не обязательно синусоидальный ток. Ток хаотического характера имеет обычно более низкую мощность, чем ток синусоидальной формы, поэтому, считая его таковым, мы рассчитаем блок питания уже с запасом по мощности.

Из стандартного ряда трансформаторов выбираем стержневой трансформатор ТПП 319 - 127/220 - 50, имеющий следующие параметры

Напряжения вторичных обмоток: 2,5 В, 2,5 В, 10,0 В, 10,0 В, 0,63 В, 0,63 В.

Ток вторичной обмотки: 8 А.

Номинальная мощность: 200 ВА.

Максимальное обратное напряжение на диодах:

,

где - падение напряжения на открытом диоде.

Так как на выходе необходимо получить однополярное напряжение 12 В и на цепи управления зададимся 4,2 В (1,2 в - падение напряжения на эмиттерном переходе и 3 В - падение напряжения на резисторе R3), то после фильтра минимальное значение пульсирующего напряжения должно быть равным 16,2В.

Амплитуда напряжения на выходе трансформатора:

.

Тогда отводим под допустимые пульсации амплитуды:

.

Минимальное значение пульсирующего напряжения:

,

где - напряжение на выходе фильтра в предположении, что ёмкость конденсатора бесконечно велика. В этом случае выходное напряжение будет постоянным. Найдём его:

.

Внутреннее сопротивление трансформатора определяется через его КПД. КПД определяем из графиков. Для стержневых трансформаторов мощностью 200 ВА, рассчитанных на 50 Гц питания сети: .

, где - внутреннее сопротивление трансформатора.

, где - эквивалентное сопротивление нагрузки.

Определяем ёмкость накопительного конденсатора:

.

Выбираем: С=5600 мкФ.

Импульсный ток диодов:

.

Выбираем диоды: ГД246А с параметрами: Прямой средний ток-10 А, импульсный ток -100 А, обратное напряжение 400 В, прямое напряжение 1 В.

Сопротивление служит для разрядки конденсаторов при отключении питания сети. Его выбирают достаточно большими, чтобы не изменять режим работы схемы. Выбираем . При этом через него потечёт ток , что при токах покоя 1,73 А незначительно. Конденсатор разрядится полностью через

с.

Выбираем стабилитрон VD5 на напряжение 12+1,2=13,2 В. Выбираем стабилитрон 2С515А с напряжением стабилизации 15 В. Ток стабилизации-53 мА. На сопротивлении падение напряжения составляет максимум . При токе 53 мА его номинал составляет 114,72 Ом. Берём 120 Ом.

Транзистор VT1 включён по схеме эмиттерного повторителя.

Ток транзистора: 6,72 А. Максимальное падение напряжения на переходе коллектор-база - 28,28 -15=13,28 В. Тогда максимальная рассеиваемая мощность: 89,24 Вт. Выбираем транзистор КТ827Б (n-p-n). Он имеет следующие параметры :

Ток базы при максимальном выходном токе 8,78 А будет составлять 8,78/750=0,0117 А=11,7 мА, что незначительно по отношению к току стабилизации. По входным характеристикам при таком токе базы падение напряжения база-эмиттер составляет 1,5 В. Оно немного больше рассчитанных 1,2 В; но напряжение стабилитрона взято на 1,8 В выше рассчитанного, поэтому 0,3 В не повлияет на работу схемы.

Входные характеристики транзистора КТ827Б

Заключение

Спроектированный усилитель работает при температуре от -5,53 °С до 37,82°С. Для питания необходимо однополярне питании 12 В. Полоса пропускания усилителя лежит в пределах от 89,15 Гц до 6,28 кГц. Усилитель имеет частотные искажения на низшей рабочей частоте: М_н=1,221 и частотные искажения на высшей рабочей частоте: М_в=1,083

Достоинства усилителя - большой коэффициент усиления по мощности: , который значительно превосходит требуемый: . Усилитель имеет сравнительно большое входное сопротивление.

Недостатком усилителя является большое количество использованных элементов и трудность их подбора. Большое количество элементов усложняет настройку усилителя.

Библиографический список

1. Ягубов, З.Х. Расчет низкочастотного усилителя/ З.Х. Ягубов; УГТУ, 2001. - 38 с.

2. Ягубов, З.Х. Методические указания радиотехника и электроника/ З.Х. Ягубов, В.И. Бондарев; УГТУ, 1998. - 14 с.

3. Галкин, В. И. Полупроводниковые приборы. Справочник/ В.И. Галкин, А.Л. Булычев, В.А. Прохоренко - 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Радио и связь, 1987. - 285 с.

4. Бодиловский, В. Г. Справочник молодого радиста/ В. Г. Бодиловский, М.А. Смирнова - 2-е изд., перераб. и доп. М., "Высшая школа", 1971. - 312 с.

5. Перельман, Б.Л. Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник/ Б.Л. Перельман; Москва, 1981. - 656 с.

Размещено на Allbest.ru