Проектирование бестрансформаторного усилителя звуковых частот с двухкаскадным УМЗЧ
Особенности построения схем бестрансформаторных усилителей звуковой частоты. Расчет выходного двухтактного бестрансформаторного каскада на комплементарных транзисторах. Элементы схем смещения и стабилизации. Расчет усиления и предварительных каскадов.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 21.02.2013 |
Размер файла | 284,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Современный научно-технический прогресс довольно широко использует принципы управления энергией, которые позволяют при помощи затрат небольшого ее количества, управлять энергией, во много раз большей, чем затрачено.
Одним из частных случаев управления энергией, при котором процесс управления непрерывен, плавен и однозначен, называют усилением. Устройство, осуществляющее процесс усиления, называют усилителем.
Усилители электрических сигналов используются во многих областях современной науки и техники. Они находят широкое применение в радиосвязи т радиовещании, радиолокации, телевидении, проводной связи, измерительной аппаратуре и многих других отраслях.
Целью данной работы является проектирование бестрансформаторного усилителя звуковых частот с двухкаскадным УМЗЧ.
1. Выбор и обоснование схемы
Рассмотрим особенности построения схем бестрансформаторных усилителей звуковой частоты. Отличительные особенности выходных и предвыходных каскадов бестрансформаторных усилителей звуковой частоты в значительной мере обусловлены непосредственным включением внешней нагрузки в выходную цепь усилительных элементов выходного каскада этих усилителей. Включение нагрузки в выходную цепь усилительных элементов позволяет исключить из схемы выходного каскада выходной трансформатор, устранить вносимые им искажения, уменьшить габариты, массу и стоимость усилителя и повысить технологичность его изготовления.
В настоящее время широкое применение находят усилители с выходным двухтактным бестрансформаторным каскадом с последовательным включением транзисторов по постоянному току. Эти каскады чаще всего работают в экономичном режиме «В».
Наиболее широко применяются варианты двухтактных бестрансформаторных каскадов, в плечи которых включаются комплементарные транзисторы, т.е. транзисторы различной структуры: р-п-р и п-р-п с одинаковыми параметрами. Использование таких транзисторов позволяет объединить входные цепи плечей, так как сигнал, открывающий транзистор р-п-р, будет закрывать транзистор п-р-п и наоборот. Основным достоинством такого варианта является возможность использования в качестве предвыходного каскада обычного однотактного резисторного каскада с гальванической (резисторной, непосредственной) связью с выходным каскадом. Это уменьшает количество элементов и улучшает его частотную и фазовую характеристики.
Выходной двухтактный бестрансформаторный каскад применяют при сравнительно небольшой выходной мощности (не более нескольких Вт), что объясняется определенными трудностями с выбором мощных комплементарных транзисторов с мало отличающимися параметрами и с выбором транзистора VT1 предвыходного каскада, который может потребоваться довольно мощным.
Выбираем схему - одну из основополагающих вариантов двухтактного выходного и однотактного предвыходного каскадов усилителя звуковой частоты с комплементарными транзисторами в выходном каскаде и одним источником питания с удвоенным напряжением.
Как видно, транзисторы VT2 и VT3 выходного двухтактного каскада включены последовательно по постоянному току. В симметричной двухтактной схеме, несмотря на непосредственное включение нагрузок в выходные цепи транзисторов, ток в цепи нагрузки не содержит постоянной составляющей, т.к. постоянные составляющие выходных токов плеч схемы равны и через нагрузку текут в противоположных направлениях, компенсируя друг друга. Следовательно потери питающего напряжения в нагрузке отсутствуют и между коллектором и эмиттером каждого из транзисторов будет действовать питающее напряжения 0,5 Ев. Переменные составляющие токов плеч схемы, вызванные входным сигналом в режиме «В» протекают через нагрузку, чередуясь каждые полпериода сигнала, создавая переменное напряжение сигнала с амплитудой Umвых. При этом следует отметить, что по переменному току (по сигналу) каждый из транзисторов VT2 и VT3 включен по схеме с общим коллектором (ОК), с названием элементарного повторителя. К предвыходному однотактному каскаду на транзисторе VT1, включенному по схеме с общим эмиттером (ОЭ) и работающему в режиме «А», подводится питающее напряжение Ев. Связь транзистора VT1 предвыходного каскада с транзисторами VT2 и VT3 выходного каскада - резисторная: в схему связи входит резистор Rk1 в коллекторной цепи транзистора VT1.
Однако большое значение амплитуды выходного напряжения предвыходного каскада требует и большого значения амплитуды переменной составляющей коллекторного тока от транзистора VT1 через резистор RK1 в коллекторной цепи этого транзистора, что вынуждает повышать мощность этого транзистора. На практике же эти ток и мощность снижают с помощью RC цепочки. Тогда все напряжение сигнала нагрузки выходного каскада вводится в коллекторную цепь транзистора предвыходного каскада последовательно и фазе с напряжением сигнала на RK1, получаемым за счет переменного коллекторного тока транзистора VT1. Благодаря этому для получения на выходе предвыходного каскада амплитуды напряжения сигнала UmВЫХ1 = UmБ2 + UmВЫХ достаточно получить на RK1 напряжение сигнала всего лишь UmБ2 , которое меньше UmВЫХ1 в (1+ UmВЫХ/ UmБ2) раз. Следовательно, и ток сигнала через RK1 ImRK1 = UmБ2 / RK1 будет во столько же раз меньше, чем в схеме без RC цепочки. Это позволяет снизить мощность транзистора VT1.
Далее на практике к выходу схемы (рис.1) подключаются предварительные каскады с резисторно-конденсаторной (рис.1.1) или гальванической связью, усиливающие сигнал, поступающий от источника сигнала, до величины Umвых1, необходимой при получении на нагрузке Rм требуемых выходного напряжения Umвых и выходной мощности Р~вых сигнала.
2. Расчет бестрансформаторного усилителя звуковой частоты
2.1 Расчет выходного двухтактного бестрансформаторного каскада на комплементарных транзисторах в режиме «В»
Данный расчет будем вести для одного плеча, например, верхнего, образующего эмиттерный повторитель, и полученные при этом результаты будем использовать для второго плеча. Расчет начинается с выбора выходных транзисторов. Для этого сначала определим ряд электрических величин. Найдем мощность, которую должны отдать транзисторы выходного каскада с учетом потерь в цепях отрицательной обратной связи:
Р~2уэ>1,1Р~вых = 1,1·0,25 = 0,275 Вт (1)
Определим амплитудное значение переменного коллекторного напряжения транзистора VT2 (амплитудное значение напряжения сигнала между коллектором и эмиттером VT2):
Вычислим постоянное коллекторное напряжение в точке покоя транзистора VT2:
Uко2 = Umк2 + Uк мин2 (3)
где Uк мин2 - минимальное коллекторное напряжение, отсекающее нелинейную часть выходных характеристик транзистора, что составляет примерно (1,2…1,3)Uнас, то есть (1…2)В.
Uко2 = 2,1 + 1,5 = 3,6В
Определим напряжение источника питания транзисторов:
Ев? 2Uко2 = 2·3,6 = 7,2 В (4)
и выберем ближайший в сторону увеличения стандартный номинал по приведенной в [1 стр.24] таблице, равный 9В. Запас по Ев требуется не для выходного каскада, а для питающего от этого же источника питания предвыходного каскада, чтобы получить в нем Umвых1> Umвых и эмиттерного сопротивления Rэ1, на котором будет теряться часть Ев. Однако запас по Ев ограничен, так как приводит к уменьшению коэффициента полезного действия выходной цепи каскада. Вычислим амплитуду переменного коллекторного тока транзистора VT2:
Jmк2 = Umк2 / Rн ? iк макс2 = 2,1 /8 = 262,5 мА (5)
Определим максимальную мощность рассеяния на коллекторе транзистора VT2:
Рк макс2 ? 0,202 Р2уэ = 0,202·0,275 = 0,056 Вт (6)
Теперь можно выбрать транзисторы VT2 и VT3 по следующим параметрам:
а) по Uк доп ? 1,2(2·Uко2)?1,2 Ев (7)
б) по Iк доп ? (1,2ч1,3) iмакс2 (8)
в) по Рк допТс макс ? Рк макс2 (9)
г) по значению предельной частоты
fh21э ? (2ч4) fв (10)
Выбираем транзисторы КТ 814-А и КТ 815-А (р-n-р и n-р-n соответственно)
Они полностью удовлетворяют выдвинутым требованиям:
а) 25В ? 1,2 (2Uко2) ? 1,2Ев = 10,8 В.
б) 1,5А > 1,2 iк макс2 = 1,25·0,26255 = 0,32 А
в) Выходная мощность Р~вых их мала (0,25 Вт), поэтому транзисторы VT2 и VT3 используются без радиатора.
Рк.доп.Тс max = Тп макс - Tc макс / RПС = (125-30)/95 = 1 Вт (11)
где Тп макс - максимально допустимая температура перехода;
Тс макс - максимальная температура среды;
RПС - тепловое сопротивление перехода среды;
RПС = (Тп макс - Tокр.ср.)/ Рк. макс=(125-30)/1=95.
1 Вт > 0,056 Вт
Полученный результат (Рк доп. Tс max = 1 Вт) удовлетворяет условию
Рк доп. Tс max? Рк макс2, т.е. 1>0,056 Вт.
г) по значению предельной частоты: h21э ? (2ч4) fв =3·8·103 =24 кГц
fh21э = fгр / 1+h21э = 3·106 / 41 = 73 кГц > 24кГц
где fh21э - предельная частота;
fгр - граничная частота;
h21э - статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ.
Выбрав транзисторы, на семействе выходных статических характеристик (рис.2) построим нагрузочную прямую по переменному току для сопротивления плеча R ~п = Rн, проведя ее через точки с координатами:
Uко2 = 0,5•Ев = 0,5•8= 4,5 iк2 = 0
и iкмакс2 = 262,5мА; Ur2 = Uко2 - U мк2 =4,5-2,1 = 2,4 В
Далее отметим координаты точки покоя
Uко2 = 0,5Ев =4,5В; iко2 =(0,01ч0,05)iк макс2 = 0,05·262,5•10-3?13 мА (рис.2)
Среднее значение тока и мощность, потребляемые от источника питания коллекторными цепями транзисторов VT2 и VT3 при номинальной выходной мощности найдем как:
iк ср 2-3 ? iк макс2 / р = 262,5•10-3 / 3,14 = 84 мА (12)
Р0 2-3 ? Ев· iк ср2-3 = 9•84•10-3=0,75 Вт (13)
Рисунок 2 Выходные статические характеристики транзисторов КТ 814, 815
Теперь можно найти ток покоя базы iбо2, максимальный ток базы Iб макс2, а также наибольшую амплитуду переменного тока базы транзистора VT2. Найдем эти токи из выражений:
IБ02 = iко2/h21эmin = 13•10-3 / 40 = 0,3 мА (14)
ImБ2 = Iмк2 / h21эmin = 262,5·10-3 / 40 = 6,6 мА, (15)
где h21min - минимальное значение коэффициента усиления, который используется с целью учета разброса параметров транзисторов. Построим входную динамическую характеристику транзистора VT2 по переменному току. При этом входные характеристики почти не зависят от напряжения Uк, поэтому кривые тока базы iб = f(Uб) для всех рабочих напряжений практически сливаются в одну, которая приводится в справочнике для
Uк = 5В. Следовательно, входная динамическая характеристика практически совпадает со статической при Uк = 5В. На этой характеристике отметим токи базы iбо2 и iбмакс2 и найдем значение Uбо2 и Uбмакс2 (рис. 3)
Рисунок 3 Входная динамическая характеристика транзисторов КТ814, 815
Амплитуда переменного напряжения на входе транзистора VT2 (между базой и эмиттером) будет:
Umб2 = uбмакс2 - Uбо2 = 0,75 - 0,63 = 0,12 В (16)
Входное сопротивление по переменному току транзистора VT2 (между электродами база - эммитер) определим как:
RвхVT2 = Umб2 / Jmб2 = 0,12 / 6,6•10-3 = 18,2 Ом (17)
Амплитуда напряжения возбуждения для верхнего и нижнего плеч выходного каскада будет
Uмвх2 = Uмб2 + Uмвых = Uмб2 + Uмк2 = 0,12 + 2,1 = 2,22 В (18)
Входное сопротивление каждого из плеч выходного каскада
Rвх2 = Uм вх2 / Jмб2 = 2,22 / 6,6•10-3 = 336,4 Ом (19)
Мощность, требуемая для возбуждения выходного каскада
Рвх 2-3 = 0,5Uм вх2•Jмб2 = 0,5•2,22·6,6·10-3=7,3 мВт (20)
Коэффициент усиления мощности и напряжения выходного каскада:
Км вых = Р~вых / Рвх2-3 = 0,25 / 7,33•10-3 = 0,033 (21)
Квых = U м вых / Uм вх2 = 2,1 /2,22 = 0,94<1 (22)
2.2 Расчет предвыходного однотактного каскада в режиме «А» с резисторной связью с выходным каскадом
При выборе транзистора VT1 предвыходного каскада руководствуются тем, что транзистор предвыходного каскада должен обеспечить на входе выходного каскада напряжение сигнала Uмвх2, т.е. обеспечить на своем выходе напряжение сигнала Uм вых = Uмк1 = Uмвх2, близкое к напряжению питания 0,5Ев каждого плеча. Поэтому от транзистора предвыходного каскада требуется предельное использование напряжения питания коллектора. Постоянное коллекторное напряжение Uко1 транзистора VT1, работающего в режиме «А» будет:
Uко1 = 0,5Ев - UбоVT3 - U0Rэ1 (23)
где UоRэ1 ? (0,5ч2) ? 1В - падение напряжения на Rэ1 за счет протекания через него постоянного коллекторного и базового тока iко1 и iбо1 транзистора VT1. При этом величина Uко1, должна удовлетворять условию:
Uко1 = Uмк1 + Uк мин1? Uм вх2 + Uк мин. (24)
Условие (24) может быть выполнено для транзистора VT1 c малым напряжением насыщения (менее 0,5ч1В) и малым изменением коэффициента усиления тока КТ от изменений коллекторного тока, а также при значении падения напряжения Uокэ1 на эммитерном сопротивлении этого транзистора порядка (0,5ч2В). Приняв Uокэ1 = 1В и учтя, что UбоVT3 = UбоVT2 = Uбо2 = 0,63 В определим: Uко1 = 0,5•9 - 0,63-1 = 2,87 В
Найдем постоянный ток коллектора VT1 по выражению, являющимся основополагающим для варианта предвыходного каскада с цепочкой RC:
iко1? ImK1+iкмин1 = ImБ2+ ImRK1 + iкмин1 = ImБ2 + UmБ2/RK1 + iкмин1 (25)
Этот ток будет значительно меньше, чем получаемый из формул для предвыходного каскада без такой RC цепочки. Но для вычисления тока iко1 по формуле (25) требуется RK1, которое пока неизвестно. Поэтому, учитывая, что в предвыходном каскаде с RC цепочкой постоянный ток коллектора iко1 транзистора VT1может выбираться в довольно широких пределах при сохранении основных свойств каскада, этот ток в соответствии с (25) можно принять равным
iко1?(1,3…1,5) ImБ2=1,3·6,6=8,85мА (26)
Определим мощность рассеяния на коллектора VT1:
Pк маес1 = Uко1• iко1 = 2,87•8,85•10-3 = 24,6 мВт (27)
Определим суммарную переменную составляющею коллекторного тока транзистора VT1:
Iмк1 = IмБ2 + IмRк1 = (6,6+0.53)10-3 = 7,13 мА (28)
Найдем максимальное значение тока коллектора транзистора VT1:
Iк макс1 = iко1+Iмк1= (8,58+7,13)10-3 = 15,7 мА (29)
По формулам, аналогичным (7,8,9,10) выберем транзистор КТ 503A (n-р-n), который отвечает данным требованиям:
Uк доп = 25В ? 1,2 (2Uко1) ? 1,2Ев ? 10,8; (30)
Iк доп = 300мА ? 1,4 iк макс1 = 21,98 мА; (31)
Рк доп ТС макс = 500мВт ? Рк макс1 =24,6 мВт; (32)
fh21э = fгр / 1+h21э = 25·106 / 41 = 610 кГц ? (2ч4)fв = 24 кГц (33)
Затем определим сопротивление R ? (5…10) Rн, то есть R ? 7·8=56 Ом и сопротивление RK1:
(34)
Проверим, выполняется ли условие: R ? (0,1…0,2) RK1
56 Ом ? 0,2·390 = 78 Ом
Теперь определим сопротивление коллекторной нагрузки транзистора
VT1: RK~1 = UmК1/ ImК1 = 2,22/7,13·10-3=311 Ом (35)
Для полученного значения этого сопротивления на семействе выходных характеристик транзистора VT1 построим нагрузочную прямую по переменному току. Она должна проходить через точку с координатами UК01 , IК01 и точку с координатами iК1 = 0, uК1 | UК01|+ iК0 · RK~1 =2,87+8,58·10-3·311=5,5
Так как выходные характеристики отсутствуют найдем эти токи и без построения нагрузочной прямой по переменному току по выражениям аналогичным для транзисторов выходного каскада:
IБ01 = iко1/h21эmin1 = 17•10-3 / 40 = 0,425 мА (36)
IБ макс1 = Iк макс1 / h21эmin1 = 33,4·10-3 / 40 = 0,835 мА (37)
IБ мин1 = Iк мин1 / h21эmin1 = 0,66·10-3 / 40 = 0,0165 мА (38)
IґmБ1 = iБ01 - iБ мин1 = 0.425-0.0165 = 0,4085 мА (39)
I"mБ1 = iБ макс1 - iБ01 = 0.835 - 0.425 =0,41 мА (40)
Рисунок 4 Входная динамическая характеристика транзистора КТ 503A
По найденным значениям токов базы и по входной характеристике транзистора VT1 при UК =|5|В, ориентировочно принимаемую за его входную динамическую характеристику, найдем Uбо1, Uб макс1, Uб мин1, Uм'б1, Uм''б1
Таким образом Uбо1 = 0,7В; Uб макс1 = 0,75В, Uб мин1 = 0,47В;
Uґмб1 = Uбо1 - Uб мин1 =0,7-0,47=0,23В, U"мб1 = Uб макс1 - Uбо1 =0,75-0,7=0,5В.
Найдем входное сопротивление транзистора VT1 по переменному току
Rвх VT1 =(Uб макс1-Uб мин1)/(iб макс1-iб мин1)= 0,28/0,8185·10-3 = 342 Ом (41)
Мощность, отдаваемая транзистором VT1, должна удовлетворять условию: Р~вых VT1 = 0,5UmК1 • ImК1 ? Рвых 2-3 (42)
Р~вых VT1 = 0,5•2,22 •7,13•10-3 = 7,9 мВт ? Рвх2-3, что удовлетворяет условию, т.к. Рвх 2-3 = 7,3 мВт.
2.3 Расчет элементов схем смещения и стабилизации выходного и предвыходного каскадов
Исходя из требуемого напряжения смещения транзисторов выходного каскада при нормальной комнатной температуре Тс ? 20оС, найдем результирующее сопротивление параллельно соединенных RT и Rш
Rтш=(Uбо2+ Uбо3)/(iко1-iбо2)=2Uбо2/(iко1-iбо2)=2•0,63/(8,58-0,325)•10-3=153Ом (43)
Исходя из условий поддержания неизменными условий постоянных коллекторных токов транзисторов выходного каскада при возрастании температуры, найдем необходимое для этого относительное уменьшение напряжения смещения на сопротивление RТШ при максимальной рабочей температуре Тс макс = 30оС
mн = 1 - 2,2•10-3•n (Tcмакс - 20оС) / (Uбо2 + Uбо3) =1-2,2•10-3•2(30-20)/2·0,63= 0,965 (44)
где n = 2 количество транзисторов, получающих напряжение смещения с сопротивления Rтш. Затем из справочника по терморезисторам выберем терморезистор с таким значением отрицательного температурного коэффициента сопротивления бT[%] на 1оС, которое при относительном уменьшении его сопротивления mT при нагреве до Тс max удовлетворяющего условию mT < mН (mT < 0,925). Подходящим терморезистором является КМТ -12 с бT = 4% при Т=20оС
mТ = 1- б[%] / 100 (Тс макс - 20оС) = 1 - 4·(33-20) /100 = 0,6 (45)
что удовлетворяет условию mT<mН (0,6<0,965).
Теперь определим сопротивление резистора Rш и терморезистора RТ при Тс20оС:
Rш = Rтш(1-mт) / (mн - mт); (46)
Rт20оС = RтшRш / (Rш-Rтш); (47)
Rш = 153(1-0,6) / (0,965-0,6) = 160 Ом;
Rт20оС = 153•160 / (160-153) = 3,3 кОм;
Переходим к расчету элементов схемы получения смещений и стабилизации постоянного коллекторного тока транзистора VT1 предвыходного каскада. Расчет начнем с выбора сопротивления резистора Rэ1.
Rэ1 = Uокэ1 / (iко1+iбо1) = 1 / (8,58+0,425)10-3=110 Ом; (48)
где Uокэ1 = 1В - падение напряжения на Rэ1 за счет протекания через него постоянных токов iко1 и iбо1. При расчете сопротивлений Rб1 и R базового делителя необходимо определить допустимое приращение ?iко доп, которое можно определить из построения нагрузочной прямой по постоянному току на семействе выходных характеристик транзистора VT1 через точки Uко1, iко1, и iк1=0; Uк1=1 - сопротивление нагрузки транзистора VT1 по постоянному току и определяется из суммы:
Rк=1 = Rк1 + Rтш + Rэ1= 390 + 153 + 110 = 653 Ом (49)
или вычислить по формуле при отсутствии выходных характеристик:
?iко доп1=(Uк мин + Uґк мин1) / Rк=1 = (0,65 + 0,5) / 653 = 1,76 мА (50)
где Uґк мин1 - минимально допустимое значение остаточного коллекторного напряжения (менее ? 0,5ч1В), определяемого условием сохранения допустимой линейности его выходных характеристик Uґк мин=0,5В
Обеспечение значения ?iко доп1 = 1,76 мА в схеме осуществляется местной ООС по постоянному току за счет Rэ1. Для расчета требуемой глубины обратной связи F1мос кроме ?iко доп1 необходимо определить максимально возможное при заданной максимальной рабочей температуре Тс макс = 30оС приращение постоянного коллекторного тока ?iко макс1, при отсутствии стабилизации.
Максимальное значение температуры коллекторного перехода:
ТП. МАКС1= ТС. МАКС+RПС1РК. МАКС1=30+260·24,6·10-3=36,40С , (51)
Где RПС1 = (ТП. МАКС - ТОКР.СР)/РКМАКС =(150-20)/0,5=260 Ом (52)
- тепловое сопротивление переход-среда (справочное значение)
Неуправляемый ток для транзистора:
(53)
Тогда iко макс1=h21эмакс1·iбо1+(1+h21эмакс1)Iкбо макс1=
=120·0.425·10-3+(1+120)·0,5·10-9?40 мА (54)
Итак, ?iко макс1 = iко макс1- iко1=51·10-3 - 8,58·10-3=42.42 мА (55)
Необходимая сквозная глубина местной отрицательной обратной связи по постоянному току:
F*1МОС = ? iко макс1/? iко доп = 42,42/1,76 = 24,1 (56)
Так как сквозная глубина местной отрицательной обратной связи в предвыходном каскаде за счет RЭ1:
F*1МОС =(1+(1+h21ЭVT1)· RЭ1)/(RД1+RВХ.VT1) (57)
То легко находим результирующее сопротивление делителя в цепи базы транзистора VT1:
RД1 = (1+h21ЭVT1)·RЭ1/( F*1МОС-1)- RВХ.VT1 =121·110/(24,1-1)-342=234 (58)
Зададимся током iдел1=10·0,425·10-3=4,3мА, исходя из условия iдел1=(3…10)iБ01
Теперь находим
R1 = (UБ01 + U0RЭ1 )·iдел1 =(0,7+1)/4,3·10-3=390 Ом (59)
RБ1=(0,5ЕВ- iдел1·R1 )/( iБ01 + iдел1)=(4.5-1.7)/(0.425+4.3)·103=560 Ом (60)
Так как результирующее сопротивление RД1 связано с RБ1 и R1 соотношением:
RД1 = RБ1· R1 /( RБ1 + R1) (61)
Проверим правильность выборов транзисторов:
RД1 =390·560/(390+560)=230?234 Ом
2.4 Расчет коэффициентов частотных искажений с учетом общей отрицательной обратной связи УМЗЧ.
Частотные искажения в области высоких частот вызываются инерционными свойствами транзисторов и влиянием монтажных емкостей их влиянием пренебрегают. Поэтому коэффициент частотных искажений на верхних частотах определяется транзисторами выходного и предвыходного каскадов:
бестрансформаторный усилитель звуковой частота
МВ.ОБЩ=МВ.ОЭ.ПРЕД·МВ.ОК.ВЫХ , (62)
МВ.ОЭ.ПРЕД ? (63)
-коэффициент частотных искажений транзистора VT1 предвыходного каскада, включенного по схеме с общим эмиттером.
МВ.ОК.ВЫХ = МВ.ОЭ.ВЫХ - КВЫХ (МВ.ОЭ.ВЫХ -1) (64)
- коэффициент частотных искажений транзисторов одного плеча двухтактного выходного каскада с учетом включения их по схеме с общим коллектором, где КВЫХ - коэффициент передачи напряжения выходного каскада,
МВ.ОЭ.ВЫХ ? (65)
- коэффициент частотных искажений транзисторов одного плеча двухтактного выходного каскада с учетом включения их по схеме с общим эмиттером.
Таким образом, подставив найденное значение МВ.ОЭ.ВЫХ в выражение (64), получим: МВ.ОЭ.ВЫХ =1,006-0,94(0,006)?1. Тогда МВ.ОБЩ=1•1=1.
МВ.ОБЩ ООС=1+( МВ.ОБЩ-1)/F*ОБЩ. Кг (66)
F*ОБЩ. Кг ? H/(H-1)=1,2/(1,2-1)=6
МВ.ОБЩ.ООС=1+0=1 Полученное значение не превышает заданного в техническом задании МВ.зад=1,41.
На низких частотах частотные искажения вызываются конденсаторами СР.ВХ, СР.ВЫХ и СЭ. Они обуславливают на нижней рабочей частоте fн коэффициент частотных искажений соответственно МН.СР.ВХ , МН.СР.ВЫХ , МН.СЭ1 . Допустимые значения МН.СР.ВХ и МН.СР.ВЫХ не должны превышать (0,5…1,5) дБ, а допустимое значение МН.СЭ1, поскольку конденсатор СЭ1 охвачен общей отрицательной обратной связью, порядка (2…3)дБ.
Пусть МН.СЭ1 = 3Дб=1,41 МН.СР.ВХ = МН.СР.ВЫХ =0,5дБ=1,06
МН.СЭ1 =1+(МН.СЭ1-1)/F*ОБЩ. Кг = 1+ (1,41-1)/6=1,068 (67)
Общий коэффициент частотных искажений (в разах):
МН.ОБЩ = МН.СР.ВХ • МН.СР.ВЫХ • МН.СЭ1 = 1,06•1,06•1,068 =1,2 (68)
Полученное значение МН.ОБЩ = 1,2 не превышает заданного в техническом задании Мн.зад=1,41.
2.5 Расчет цепей общей отрицательной обратной связи в двухкаскадном УМЗЧ
Параметры цепи общей отрицательной обратной связи должны быть такими, чтобы обеспечивалось требуемое значение глубины обратной связи F*ОБЩ..
Расчетная формула для сквозной глубины общей отрицательной обратной связи, создаваемой с помощью цепочки RБ1 R1 и охватывающий предвыходной и выходной каскады:
F*ОБЩ. =1+в* КОБЩ =1+R • КОБЩ /(RБ1+R) (69)
(70)
- результирующее сопротивление по переменному току между базой транзистора VT1 и общим проводом схемы;
в* = U*mос/Um.вых. = R/( RБ1+R) = 154/(560+154) = 0,42 (71)
- коэффициент передачи напряжения цепи обратной связи от выхода схемы до входа транзистора VT1;
КОБЩ = UmВЫХ/UmБ1 =2,1/0,14 =15 (72)
-общий коэффициент усиления напряжения предвыходного и выходного каскадов схемы.
Подставляя полученные значения в* и R, получим: F*ОБЩ =1+0,42•15=7,3
Полученное значение бльше рассчитанного в предыдущей главе. Это значит, что значение глубины общей отрицательной обратной связи по переменному напряжению при рассчитанных ранее значениях RБ1 R1 достаточно.
2.6 Расчет необходимого усиления и количества предварительных каскадов бестрансформаторных усилителей звуковых частот
Необходимо определить, обеспечивает ли источник сигнала на входе схем УМЗЧ требуемые значения напряжения и тока сигнала. Тогда можно будет решить вопрос о необходимости предварительных каскадов. Сначала найдем основные входные данные УМЗЧ.
1. Требуемое входное напряжение сигнала на входе:
UmВХ1ТРЕБ = UmБ1 = (UБ. МАКС1 - UБ. МИН1)/2 = (0,75-0,47)/2 = 0,14 В (79)
2. Требуемый ток сигнала на выходе этих схем из-за влияния параллельной по входу общей обратной связи ImВХ1ТРЕБ:
ImВХ1ТРЕБ = ImБ1 + ImR1 + ImОС.Rб1 , (80)
где ImБ1 = UmБ1/ RВХVT1 = 0,14/342 = 0,4 мА (81)
ImR1 = UmБ1/ R1=0,14/390 = 0,35 мА (82)
ImОС.Rб1 =( UmБ1 + Um1ВЫХ)/ RБ1 =(0,14+2,1)/560 = 4 мА (83)
Подставим полученные значения в выражение (80):
ImВХ1ТРЕБ = 0,4+0,53+4 = 4,93 мА (84)
3. Входное сопротивление схем из-за влияния параллельной по входу обратной связи будет меньше, чем без обратной связи и находится по формуле:
RВХ1 = UmВХ1ТРЕБ / ImВХ1ТРЕБ = 0,14/4,93•10-3 =28,4 Ом (85)
4. Входная емкость схемы из-за влияния параллельной по входу ООС будет больше, чем без ООС:
СВХ1 = СВХ.ДИН1 + СПРОХ.Rб1(1+КОБЩ) (86)
СВХ.ДИН1=СБґЭ.VT1+CБґКVT1(1+KVT1) (87)
-входная динамическая емкость транзистора VT1
СБґЭ.VT1 =1/(2р rэfгр) (88)
rэ = 0,026/iК01 =0,026/(8,58•10-3)=3 (89)
СБґЭ.VT1 = 1/2р•3•25106=3,5 нФ
CБґКVT1 =10 пФ- проходная емкость VT1 (справочный параметр)
KVT1 = UmВХ2(3) / UmБ1 =2,22/0,14 =15,9 (90)
-коэффициент усиления по напряжению каскада на VT1.
Зная CБґКVT1 СБґЭ.VT1 и KVT1 определим СВХ.ДИН1 по формуле (87)
СВХ.ДИН1 =3,5•10-9+10-11(1+15,9) ? 4 нФ.
СПРОХ.Rб1 ?1пФ - проходная емкость резистора Rсв
КОБЩ = UmВЫХ / UmБ1 =2,1/0,14=15 (88)
Теперь зная КОБЩ СПРОХ.Rб1 и СВХ.ДИН1 определим СВХ1 по формуле (86):
СВХ1 =4•10-9+10-12(1+15)=4,016 нФ.
Амплитуда тока сигнала и амплитуда напряжения сигнала, развиваемые источником сигнала на входе схемы:
ImВХ1 = ЕmИСТ/ (RИСТ+ RВХ1) = 1/(1000+28,4)=0,97 мА (89)
UmВХ1 = ImВХ1 •RВХ1 =28,4•0,97•10-3=0,03 В (90)
Проверим выполнение условий:
ImВХ1 ? ImВХ1треб UmВХ1? UmВХ1треб (91)
0,97 мА <4,93 мА 0,03 В<0,14 В
Условия не выполняются. Поэтому необходимо в схему ввести предварительные каскады, число которых должно быть достаточным для выполнения вышеуказанных условий.
Необходимые общие коэффициенты усиления по току и по напряжению предварительных каскадов:
КТ.ПРЕДВ.ОБЩ =(1,3…1,5)ImВХ1ТРЕБ / ImВХ1ПРЕДВ =1,5•4,93/0,5=15 (92)
К.ПРЕДВ.ОБЩ =(1,3…1,5)UmВХ1ТРЕБ / UmВХ1ПРЕДВ =1,5•0,14/0,5=0,42 (93)
где амплитуды входного тока сигнала ImВХ1ПРЕДВ и входного напряжения сигнала UmВХ1ПРЕДВ определяются как:
ImВХ1ПРЕДВ = ЕmИСТ/ (RИСТ+ RВХ1предв)=1/(1000+1000)=0,5 мА (94)
UmВХ1ПРЕДВ = ImВХ1предв •RВХ1предв =0,5•10-3•10-3=0,5 В (95)
где RВХ1предв - входное сопротивление первого предварительного каскада, которое в случае использования в каскаде биполярного транзистора при включении по схеме с общим эмиттером принимают рамным 1 кОм.
Расчет числа предварительных каскадов выполним исходя из требуемого значения КТ.ПРЕДВ.ОБЩ:
КТ.ПРЕДВ.ОБЩ = КnТ1.ПРЕДВ. (96)
Выберем из справочника транзистор КТ501А с h21э=20…60 СК VT =50 пФ
fгр =5 МГц, учтя что:
fh21э =122кГц ? 24 кГц
Учитывая, что КТ1.ПРЕДВ =(0,8…0,9) h21э, получим: КТ1.ПРЕДВ = 0,9•20 = 18
КТ.ПРЕДВ.ОБЩ = 18 при n=1
2.7 Расчет емкостей переходных конденсаторов СР.ВХ СР.ВЫХ и блокировочного конденсатора СЭ1 в УМЗЧ
Емкости переходных конденсаторов СР.ВХ, СР.ВЫХ и блокировочного конденсатора СЭ1 должны быть достаточно большими, чтобы они выполняли свои функции не вызывая на нижней рабочей частоте сигнала частотные искажения больше допустимых, а переходный конденсатор СР.ВЫХ , выполняющий еще и дополнительную роль источника питания нижнего плеча выходного каскада в те полупериоды, когда верхнее плечо запирается, а нижнее отпирается, не вызывал нелинейные искажения из-за уменьшения на нем питающего напряжения вследствие разряда в эти полупериоды.
Сточки зрения допустимых частотных искажений на нижней частоте:
(97)
где - выходное сопротивление транзистора VT2 с учетом местной ООС по напряжению в выходном каскаде и с учетом общей ООС, охватывающей предвыходной и выходной каскады.
(98)
где - выходное сопротивление соответствующего транзистора без обратной связи, которое принимают равным (99)
(100)
- петлевое усиление местной обратной связи, вычисленное при холостом ходе со стороны выхода схемы;
(101)
(102)
(103)
- петлевые усиления местной обратной связи и общей обратной связи, которые найдем через глубины местной и общей обратной связи при заданной нагрузке.
Глубина местной обратной связи:
(104)
(105)
-коэффициент усиления по току выходного каскада
- выходное сопротивление предвыходного каскада, которое принимает вид при условии .
С точки зрения допустимых нелинейных искажений емкость конденсатора должна быть не меньше:
Cр.вых iк.максVT2 / (2••fн•E), (106)
где для предупреждения заметных нелинейных искажений изменения напряжения питания E транзистора VT3 нижнего плеча за время, равное полупериоду нижней частоты сигнала fн, не должны превышать
E =(0,1...0,15)Ев/2 = 0,1 • 9/2 = 0,45 (107)
Тогда Cр.вых = 0,2625 / 6,28 • 150 • 0,45 = 620 мкФ. Теперь выбираем большее Cр.вых = 620 мкФ.
Емкость конденсатора Ср.вх определяется с точки зрения допустимых частотных искажений на нижней частоте fн сигнала Мн.ср.вх:
(108)
где Rвх1 - входное сопротивление схемы с учетом влияния имеющейся параллельной по входу общей отрицательной обратной связи;
Rвых.np - выходное сопротивление тракта, предшествующего входу схемы, которое равно 1 кОм;
(109)
Емкость блокировочного конденсатора Сэ1 находят, исходя из допустимых частотных искажений Мн.сэ1) на нижней частоте сигнала fн:
(110)
(111)
-эквивалентное выходное сопротивление тракта, предшествующего входу транзистора VT1:
Rвых.пр - выходное сопротивление тракта, предшествующего входу схемы которое было определено раньше, при расчете емкости СРВХ ;
Rд1- результирующее сопротивление делителя в цепи базы транзистора VT1;
RвыхVT1 - входное сопротивление транзистора VT1.
В итоге получим:
. (112)
2.8 Расчет предварительного каскада с резисторно - конденсаторной связью на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером
Предварительный каскад с резисторно - конденсаторной связью на БТ, включенном по схеме с ОЭ является одним из наиболее часто применяемых предварительных каскадов. На рис.1 приведена принципиальная схема такого каскада на транзисторе структуры n-p-n. Это однотактный каскад в режиме «А» с фильтром RфCф, осуществляющим развязку между каскадами по цепям питания и дополнительное сглаживание пульсаций питающего напряжения Ев. Фильтр включается в цепь подачи смещения БТ. Вопрос о применении фильтра в общем случае был решен с учетом данного вида питания и запаса питающего напряжения Ев.
Расчет ведется в следующем порядке:
1. Выберем постоянный коллекторный ток Iк0 и постоянное коллекторное напряжение Uк0, постоянный ток базы Iб0 и постоянное напряжение Uб0 на базе относительно эмиттера транзистора VT.
Ток покоя коллектора Iко предварительного каскада должен быть в несколько раз больше амплитуды тока на входе следующего каскада:
Imвх сл = Umвх сл / R вх сл, (113)
и в то же время не меньше примерно 1 мА, т.к. при малых величинах постоянного тока коллектора ухудшаются усилительные свойства транзисторов:
(1.0)мА Iк0 (3…5)Im вх сл
Пусть Iк0 = 1,3 мА;
Постоянное коллекторное напряжение Uк0 предварительного каскада должно в несколько раз превышать амплитуду напряжения сигнала Um вх сл на входе следующего каскада:
Uк0 (1,2…1,3)Uнас + (1,5…3) Um вх сл;
Пусть Uк0 =5 В;
Выбираем транзистор КТ 501 А.
Ток смещения находится по выражению:
Iбо = Iко/h21э = 1,3•10-3/34,6 = 0,04 мА (114)
h21э = h21эмин•h21эмакс = 20•60 = 34,6 (115)
При отсутствии входной характеристики напряжение смещения полагаем Uбо ?0,5 В.
2. Далее находим сопротивление резистора связи Rк. Для этого определим величину эквивалентного сопротивления Rэв выходной цепи каскада, допустимую с точки зрения обеспечения отводимого на входную цепь значения коэффициента частотных искажений Мв Со вых.
(116)
Мв Со вых = 1,1
-примерное значение коэффициента частотных искажений.
C0вых = CвыхVT+ Cм + Свх сл (117)
- эквивалентная емкость, шунтирующая выходную цепь каскада на ВЧ;
Cвых = Ск VT = 50 пФ - приводимая в справочнике выходная емкость транзистора;
Cм = 5 пФ емкость монтажа; С вх сл = Ср вх = 3,2 мкФ;
С0вых = 3,2 мкФ;
(118)
Пусть Rэв = 3 Ом;
Рассчитываем допустимое значение
Rк=Rэв•Rвхсл/ (Rвхсл-Rэв) =126•342/(342-126 ) = 200 Ом (119)
3. Затем рассчитывают сопротивление резистора эмиттерной стабилизации Rэ в цепи эмиттера и сопротивления резисторов делителя смещения Rб, R в цепи базы транзистора VT.
Сопротивление резистора рассчитывают исходя из двух условий:
1) из условия обеспечения требуемой стабильности тока Iк0:
2) из условия имеющегося запаса питающего напряжения Ев;
Практически сопротивление Rэ рассчитывается по выражению:
Rэ = U0Rэ / (Iко + Iбо )= 1,94/ (1,3+0,04) •10-3 = 1,4 кОм (120)
где выбор напряжения U0Rэ подчиняют выполнению условий 1) и 2).
Для выполнения условия 1) напряжение U0Rэ выбирают по соотношению:
U0Rэ (0,2…0,3) Uкo = 0,3 • 5 = 1,5 В;
Для выполнения условия 2) выбранное значение U0Rэ должно удовлетворять уравнению Кирхгофа:
U0Rэ = Ев - Uкo - Iкo • Rк - Uo • Rф = 9- 5 - 1,3 • 10-3 • 200 - 1,8 =1,94 В (121)
в котором потери питающего напряжения U0Rф на Rф фильтра RфCф обычно берут в пределах U0Rф 0,2Ев = 0,2•9=1,8В. Пусть U0Rф = 1,8В;
Сопротивления резисторов делителя смещения в цепи базы транзистора VT находят по формулам:
Rб = (Ев- U0Rф -Uбo-U0Rэ)/(Iд+Iбо )= (9-1,8-0,5-1,94)/(0,4+0,04)•10-3 = 10,8 кОм (122)
R = (Uбo+U0Rэ)/ Iд = (0,5 +1,94)/0,4•10-3 = 6,1 кОм (123)
где Iд - ток делителя смещения, которым задаются в пределах:
Iд = (5…10) Iбо = 0,4мА.
Сквозная глубина по постоянному току определяется выражением:
F* = 1 + h21э•Rэ/(Rд+Rвх vт )= 1 + 34,6 • 1,4 / (3000+692 )= 56,76 (124)
4. Входное сопротивление транзистора VT находят как:
R вх vт = rбб' + 0.026/(1+h21э) = 0.026/1,3•10-3 (1+34,6)=342 Ом (125)
rбб' - сопротивление базы, приводимое в справочнике (отсутствует).
5. Коэффициенты усиления тока каскада по коллекторной цепи Кт и по выходу схемы Кт' будут:
Кт = h21э•Rэв/Rк = 34,6•126/ 126=34,6 (126)
Кт' = Кт•Rк/Rвх сл =34,6•126/342=15 (127)
Rк = (Rк•Rвх.сл)/(Rк + Rвх.сл) =200•342/(200+342) = 126 Ом (128)
- сопротивление коллекторной нагрузки транзистора VT;
Коэффициент усиления напряжения каскада будет равен коэффициенту усиления напряжения транзистора:
К = h21э•Rэв/Rвх vт = 34,6•200/342 =20 (129)
6. Входное сопротивление каскада с учетом делителя смещения будет определяться параллельным соединением входа транзистора VT и его делителем смещения Rб, R:
Rвх пр =(1/Rвхvт+1/R+1/Rб)-1=(1/342+1/6,1•103+1/10,8•103)-1 = 316 Ом (130)
7. Входная емкость каскада определяется выходной динамической емкостью транзистора VT:
Cвх.пр=Свх.дин=1/(2•rэ•fгр)+Сб'к(1+К)=1/(6,28•20•5•106)+50•10-12•21= 2,6нФ (131)
rэ = 0,026/Iко=20Ом - сопротивление эмиттерного перехода транзистора VT;
Сб'к = Cк = 50 пФ - емкость коллектора транзистора VT;
fгр = 5 МГц- граничная частота, приводимая в справочнике;
8. Определяем требуемый уровень сигнала на входе каскада.
Амплитуда напряжения сигнала Umвх пр на входе каскада:
Umвх пр = Umвых пр/К = 0,68/20 = 0,03 (132)
Umвых пр = Umвх сл =0,68 В (133)
Амплитуда входного тока транзистора VT и амплитуда входного тока всего каскада в целом будут определяться выражениями:
Imвх vт = Umвх пр / Rвхvт = 0,03/342= 87,8мкА (134)
Imвх пр = Umвх пр / Rвх пр = 0,03/ 316 = 94,5 мА (135)
9.Расчет емкостей конденсаторов Cр вых и Сэ каскада производится с точки зрения отводимого, а каскад коэффициента частотных искажений Мнсэ на нижней рабочей частоте, который распределяется поровну на выходную цепь Cрвых пр, Rвх сл и эмиттерную цепь Cэ, Rэ предварительного каскада:
Мн Ср вых пр = МнСэ = Мнпр = 1,05 раз;
Срвых.пр1/2••fн• (Rэн + R вх сл ) •(М2 нСрвых пр - 1) =
= 1/6,28 • 150 • (200+12,3)*0,32 = 404 мкФ (137)
Rэн = Rвых vт• Rк/ (Rвых vт + Rк )? Rк =200Ом (138)
- эквивалентное сопротивление параллельно действующих по переменному току Rвых vт и Rк;
Сэ (1+Кт)/(2 • • fн • (R'ист+Rвх vт) • (М2нСэ-1))=
=(1+34,6)/(6,28 • 150 • (796+342) • 0,35) = 102мкФ (139)
R'ист=(1/Rист+1/R+1/Rб)-1 = (1/1000+1/6100+1/10800) = 796Ом (140)
понимается эквивалентное сопротивление на средних частотах тракта, предшествующего транзистору VT;
10.В отношении расчета фильтра RфCф в цепи базы транзистора сопротивление Rф рассчитывают по выражению:
Rф=R”Б=RБ/4=10.8•103/4=2.7кОм,
так как рассчитанное выше сопротивление RБ разбивают на 2 части RБ = R'Б + R”Б.
При этом R'Б =3 RБ /4 =2 кОм.
Емкость Cф рассчитаем так:
Cф (50…100)/(н • Rф )=100/150 • 2700 =240мкФ;
Проверяем, обеспечивает ли источник сигнала на входе предварительного каскада требуемые амплитуды входного тока Imвх.пр и входного напряжения Um вх пр сигнала:
Emист / (Rист + Rвх пр)=1/1000+316 =760 мкА Im вх = 20,5мкА (141)
Emист • Rвх пр/ (Rист + Rвх пр) = 1 • 316/1316 = 0,24Um вх пр = 0,005В (142)
Оцениваем коэффициент частотных искажений входной цепи на нижней частоте сигнала:
МнСовых=1+(в • Cовых • Rэв вх пр)2= (1+[50,24 • 103 • 2,605 • 10-9 • 273])2 = 1,00064 (143)
Совх = Свых ист + См + Свх пр = 5пФ + 2,6нФ = 2,605нФ (144)
- эквивалентная емкость шунтирующая входную цепь каскада на верхних частотах;
Свых ист - выходная емкость источника сигнала, которой можно пренебречь, что и делается;
См = 5 пФ - емкость монтажа;
Cвх пр -входная емкость предварительного каскада;
Rэ.вх.пр = Rист • Rвх пр/ (Rист + Rвх пр) = 1000• 316/1000+316 = 273 Ом (145)
- эквивалентное сопротивление входной цепи предварительного каскада на ВЧ.
Определим емкость Cр вх пр с точки зрения отводимого на входную цепь на нижней рабочей частоте коэффициента частотных искажений:
Cр вх пр 1/[2 • •fн • (Rист + R вх пр) (М2 нСрвых пр.-1)] = 1/[6,28 •150 •1 •103 •0,32]= 3,3мкФ (146)
...Подобные документы
Принципиальная схема бестрансформаторного усилителя мощности звуковых частот - УМЗЧ. Расчеты: выходного каскада УМЗЧ, предоконечного каскада УМЗЧ, каскада предварительного усилителя, цепи отрицательной обратной связи, разделительных конденсаторов.
курсовая работа [333,7 K], добавлен 11.02.2008Достоинства бестрансформаторных схем выходных каскадов: малые габариты, меньший вес и стоимость, более высокий к.п.д., меньший уровень нелинейных искажений. Особенности расчета простейшей схемы бестрансформаторного двухтактного выходного каскада.
курсовая работа [116,0 K], добавлен 07.06.2010Проектирование бестрансформаторного усилителя низкой частоты, расчет коэффициента усиления и диапазона возможных значений. Определение схемы выходного каскада и типов транзисторов каскадов усиления. Расчет электрической принципиальной схемы усилителя.
курсовая работа [138,4 K], добавлен 29.06.2015Общее представление о транзисторах. Обзор научной технической базы по бестрансформаторному усилителю мощности звуковых частот. Методика расчёта бестрансформаторного усилителя мощности. Особенности электрической принципиальной схемы спроектированного УМЗЧ.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.05.2010Разработка усилителя электрических сигналов, состоящего из каскадов предварительного усилителя. Расчет двухтактного бестрансформаторного усилителя мощности. Определение каскада с ОЭ графоаналитическим методом. Балансные (дифференциальные) усилители.
курсовая работа [672,4 K], добавлен 09.03.2013Разработка структурной схемы усилителя низкой частоты. Расчет структурной схемы прибора для усиления электрических колебаний. Исследование входного и выходного каскада. Определение коэффициентов усиления по напряжению оконечного каскада на транзисторах.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.07.2021Составление структурной схемы усилителя низкой частоты радиоприемника и принципиальной схемы выходного каскада. Расчет входного сопротивления плеча. Основные параметры биполярного транзистора. Расчет двухтактного транзисторного каскада мощного усиления.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.12.2012Особенности современных электронных усилителей. Разработка электрической принципиальной схемы УНЧ. Амплитудные значения тока и напряжения на входе каскада. Расчет усилителя переменного тока на примере бестрансформаторного усилителя низкой частоты.
курсовая работа [542,2 K], добавлен 02.02.2014Расчет структурной схемы усилителя. Определение числа каскадов. Распределение искажений по каскадам. Расчет оконечного каскада. Выбор транзистора. Расчет предварительных каскадов. Расчет усилителя в области нижних частот (больших времен).
курсовая работа [380,2 K], добавлен 19.11.2003Изучение предназначения усилителя звуковых частот, усилителя низких частот или усилителя мощности звуковой частоты - прибора для усиления электрических колебаний, соответствующих слышимому человеком звуковому диапазону частот (обычно от 6 до 20000 Гц).
реферат [4,6 M], добавлен 27.10.2010Расчет интегрирующего усилителя на основе операционного усилителя с выходным каскадом на транзисторах. Основные схемы включения операционных усилителей. Зависимость коэффициента усиления от частоты, а также график входного тока усилительного каскада.
курсовая работа [340,2 K], добавлен 12.06.2014Режим работы выходного каскада по постоянному и переменному току. Определение низкочастотных и высокочастотных параметров транзистора выходного каскада. Выбор транзистора для предварительных каскадов. Определение показателей рассчитываемого усилителя.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 09.11.2014Структурная схема импульсного усилителя. Выбор типа транзистора для выходного каскада усилителя. Расчёт схемы температурной стабилизации рабочей точки предварительного каскада. Определение числа предварительных каскадов. Расчет вспомогательных цепей.
курсовая работа [126,3 K], добавлен 21.04.2015Структурная схема усилителя с одноканальной обратной связью. Выбор и расчет режима работы выходного каскада. Расчет необходимого значения глубины обратной связи. Определение числа каскадов усилителя. Выбор транзисторов предварительных каскадов.
курсовая работа [531,0 K], добавлен 23.04.2015Выбор типа выходного каскада исходя из необходимой величины напряжения питания. Расчет цепей фильтрации по питанию. Выбор выходных транзисторов, необходимых для усилителя низкой частоты. Расчет фазоинверсного каскада и каскада предварительного усиления.
курсовая работа [476,7 K], добавлен 29.11.2011Проектирование структурной схемы усилительного устройства звуковых частот. Составление принципиальных электрических схем и проведение расчета основных параметров регулятора амплитудно-частотных характеристик, оконечного и предоконечного каскадов.
курсовая работа [167,5 K], добавлен 03.12.2010Расчет оконечного каскада усилителя, ведущего каскада на транзисторе VT2, коэффициента гармоник, первого каскада усиления, амплитудно-частотных искажений. Способы соединения каскадов в многокаскадных усилителях. Диапазон частот усиливаемых сигналов.
курсовая работа [654,9 K], добавлен 30.11.2012Основные особенности групповых усилителей. Принципиальная схема усилителя. Расчет рабочих частот. Выбор и обоснование схемы выходного каскада усилителя (ВКУ). Выбор режима работы транзистора ВКУ. Расчет стабилизации режима работы транзистора ВКУ.
курсовая работа [582,6 K], добавлен 28.01.2015Структурная схема усилителя с одноканальной обратной связью. Выбор транзистора, расчет режима работы выходного каскада. Расчёт необходимого значения глубины обратной связи. Определение числа каскадов усилителя, выбор транзисторов предварительных каскадов.
курсовая работа [696,7 K], добавлен 24.09.2015Структурная схема усилителя. Определение числа каскадов, распределение искажений по ним. Расчет требуемого режима и эквивалентных параметров транзистора, предварительных каскадов. Расчет усилителя в области нижних частот. Оценка нелинейных искажений.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 08.09.2014