Усилитель мощности электрических сигналов (стр. 2 из 5)

г) ток нагрузки:

А, то есть I_km= 1,94 A;

д) исходя из рассчитанных данных выбираем пару транзисторов:

это транзисторы КТ-818В и КТ-819В.

КТ-818В - это кремневые мезаэпитаксиально – планарные p-n-p-транзисторы предназначены для применения в ключевых и линейных схемах. Корпус пластмассовый с гибкими выводами или металлический, масса не более 15 г.

КТ-819В - это кремневые мезаэпитаксиально – планарные n-p-n-транзисторы предназначены для применения в ключевых и линейных схемах, узлах, блоках аппаратуры. Корпус пластмассовый с гибкими выводами, масса не более 2,5 г. или металлостеклянный, масса не более 15 г.

2.1.1 Построение нагрузочной прямой в режиме В

Будем рассчитывать транзисторы в режиме класса В. Этот режим соответствует условию, когда начальное смещение между базами и эмиттерами транзисторов отсутствует и при отсутствии входного сигнала ток коллекторов близок к нулю. Анализ энергетических характеристик усилителя проводят для одного плеча, считая, что параметры второго плеча идентичны.

Строим нагрузочную прямую:

1) I_к= 0, U_кэ = Е_п= 21 В

2) U_кэ = 0,

Рисунок 5 - Выходные характеристики транзистора КТ-819В.

Нагрузочная прямая на выходных характеристиках каждого из транзисторов проходит через точку В(1) с координатами

;

и точку 4:

;

= 6 В;

На входной характеристике транзистора положение рабочей точки определяется в соответствии с положением рабочей точки на выходных характеристиках.

Рисунок 6 - Входная характеристика транзистора КТ-819В.

Из входной характеристики находим:

;

2.1.2 Построение мощностных характеристик

На Рисунке 7 представлены мощностные характеристики усилителя в режиме В. Это зависимости мощностей нагрузки, потребляемой от источника питания и рассеиваемой на коллекторах транзисторов, от амплитуды напряжения на нагрузке.

Рисунок 7 - Мощностные характеристики усилителя.

2.1.3 Построение нагрузочной прямой в режиме АВ

В режиме класса АВ за счет введения небольшого смещения и задания также небольшого тока покоя транзисторов амплитудная характеристика изменяется и становится более линейной, переходные искажения существенно уменьшаются. Если задать ток покоя равным максимальному току в нагрузке, то получим режим класса А. Однако переходные искажения в достаточной степени уменьшаются, даже если ток покоя составляет незначительную часть максимального тока в нагрузке.

Итак, для первой пары транзисторов:

I_k⁰= 0,1I_н_m= 0,1*1,94 = 0,194 A

Теперь построим нагрузочную прямую в режиме АВ. Она проходит через точку АВ с координатами

и точку 3 с координатами

=19,5–14,49 = 5,01 В,

=1,94+0,194 = 2,134 А

Рисунок 8 - Выходные характеристики транзистора КТ-819В.

Теперь переносим точки на входную характеристику:

Для этих токов находим соответствующие напряжения U_бэ:

Рисунок 9 - Входная характеристика транзистора КТ-819В.

Найдем амплитудные значения :

Откуда получаем:

;

=0,35+14,49=14,84В.

Рассчитав максимальные значения входного тока

и напряжения

, определяют мощность, потребляемую входной цепью усилителя от предыдущего каскада и входное сопротивление:

2.2 Выбор 2^ой пары транзисторов

Для второй пары транзисторов составного каскада входные параметры первого являются выходными, то есть для выбора транзисторов используем следующие данные:

E_п = U_нм + U_ост= 14,84 + 6 = 20,84 , следовательно E_п = 21 В

U_ост= 6 В;

= 0,15 Вт

, то есть I_km= 50 мA;

Исходя из рассчитанных данных выбираем пару транзисторов:

это КТ-629А и КТ-630А.

КТ-629А - это кремниевые эпитаксиально–планарные p-n-p-транзисторы предназначены для использования в быстродействующих импульсных и других неремонтируемых гибридных схемах, микромодулях, узлах и блоках, имеющих герметичную защиту от действия солнечного света, влаги и так далее, для аппаратуры широкого применения. Оформление бес корпусное, на диэлектрической подложке. Масса не более 0,02 г.

КТ-630А - это кремневые планарные n-p-n-транзисторы используются в быстродействующих импульсных и других схемах. Корпус металлический, герметичный, с гибкими выводами, масса не более 2 г.

2.2.1 Построение нагрузочной прямой в режиме В

Строим нагрузочную прямую:

1) I_к= 0, U_кэ = Е_п= 21 В

2) U_кэ = 0,

21 / 297 = 70 мА;

Выходные характеристики:

;

=21В

и точку 4:

;

= 6 В;

Рисунок 10 - Выходные характеристики транзистора КТ-630А.