Линейный усилитель мощности содержит разделительный конденсатор (1), делитель напряжения на двух резисторах (Р) (3,4), токоограничивающий Р (9), первый, второй, третий, четвертый транзисторы (Т) (5,11,12,15), третий, четвертый, пятый Р (8,13,17). Коллекторы первого и второго Т (5 и 11) соединены. Базы второго и третьего Т (11,12) соединены. Эмиттеры третьего Т (12) подключены к первой шине питания. Эмиттер четвертого Т (15) соединен с коллектором третьего Т (12). Коллектор четвертого Т (15) подключен к пятому Р (17) и является выходом усилителя. Технический результат: линейность усиления больших сигналов без использования обратной отрицательной связи, предотвращение влияния разброса характеристик транзисторов и температуры на режим работы усилителя. 1 ил.
Настоящее изобретение относится к устройствам усиления мощности, а более конкретно касается линейного усилителя мощности.
Данное изобретение может быть использовано в высококачественных усилителях мощности звуковой частоты, усилителях видеосигнала, усилителях радиочастоты, линейных усилителях переменного и постоянного тока.
Известен усилитель мощности (Хоровиц П., Хилл У. "Искусство схемотехники": Т.1 Пер. с анг., М.: Мир, 1993, стр. 93, рис. 2.38), содержащий транзистор, разделительный конденсатор, первый, второй резисторы, резисторы в цепи коллектора и эмиттера. Разделительный конденсатор подключен первым концом к первой клемме для подключения входного сигнала. Первый и второй последовательно соединенные резисторы образуют делитель напряжения. Общая точка соединения резисторов подключена к базе транзистора и ко второму концу разделительного конденсатора. Второй конец второго резистора подсоединен к первой шине питания. Первый конец первого резистора подключен ко второй шине питания. Третий резистор подключен к эмиттеру транзистора одним концом, а другим ко второму концу второго резистора. Также делитель имеет второй конденсатор), один конец которого соединен с эмиттером транзистора.
Данный усилитель имеет высокий коэффициент искажений большого сигнала, зависимость коэффициента усиления от типа и характеристик отдельного транзистора, зависимость режима работы от температуры. Это происходит из-за нелинейности сопротивления эмиттерного перехода. Данный усилитель невозможно применять как линейный усилитель больших сигналов с заданным коэффициентом усиления без применения обратной отрицательной связи.
В основу изобретения положена задача создания линейного усилителя мощности, позволяющего за счет нового схематического решения достичь линейности усиления больших сигналов без использования обратной отрицательной связи, предотвратить влияние разброса характеристик транзисторов на режим усиления и предотвратить влияние температуры на режим работы усилителя.
Поставленная задача решается тем, что в линейном усилителе мощности, содержащем разделительный конденсатор, подключенный первым концом к первой клемме для подключения входного сигнала, усилитель напряжения, выполненный на двух последовательно соединенных резисторах, общая точка которых подключена к базе первого транзистора, второй конец второго резистора подключен к первой шине питания, а первый конец первого резистора подключен ко второй шине питания, третий резистор, первый конец которого соединен с эмиттером первого транзистора согласно изобретению, второй конец разделительного конденсатора соединен со второй шиной питания, второй конец третьего резистора подключен ко второй шине питания, а также линейный усилитель мощности содержит токоограничивающий резистор, первый конец которого подключен ко второй клемме для подключения входного сигнала, а второй его конец соединен с общей точкой резисторов делителя напряжения, второй транзистор, эмиттер которого подключен к первой шине питания, а коллектор соединен с коллектором первого транзистора, база второго транзистора соединена с коллектором первого транзистора, третий транзистор, база которого подключена к базе второго транзистора, а его n эмиттеров подключены к первой шине питания, четвертое сопротивление, первый конец которого подключен к коллектору третьего транзистора, а второй его конец подключен к третьей шине питания, четвертый транзистор, эмиттер которого соединен с коллектором третьего транзистора, база его соединена с четвертой шиной питания, а коллектор подключен к первому концу пятого сопротивления и является выходом линейного усилителя мощности, а другой конец пятого сопротивления подключен к третьей шине питания.
Данное изобретение позволяет достичь линейности усиления больших сигналов без применения обратной отрицательной связи, что расширяет динамический диапазон усилителя и сильно уменьшает интермодуляционные искажения. Также данное изобретение предотвращает влияние разброса характеристик используемых транзисторов на режим усиления. И еще, предотвращает влияние температуры на режим работы усилителя. Также данное изобретение использует стандартные, широко используемые в промышленности элементы, которые широко взаимозаменяемы по типажу в зависимости от требуемой выходной мощности и других характеристик усилителя.
В дальнейшем изобретение поясняется конкретными примерами выполнения и сопровождающим чертежом, на котором изображена блок-схема линейного усилителя мощности, согласно изобретению.
Линейный усилитель мощности содержит разделительный конденсатор 1, подключенный первым концом к первой клемме 2 для подключения входного сигнала, делитель напряжения, выполненный на двух последовательно соединенных резисторах 3,4, общая точка соединения которых подключена к базе первого транзистора 5. Второй конец второго резистора 4 подключен к первой шине 6 питания, а первый конец первого резистора 3 подключен ко второй шине 7 питания. Усилитель содержит третий резистор 8, первый конец которого соединен с эмиттером первого транзистора 5. Второй конец разделительного конденсатора 1 соединен со второй шиной 7 питания. Второй конец третьего резистора 8 подключен также ко второй шине 7 питания. Также линейный усилитель мощности содержит токоограничивающий резистор 9, первый конец которого подключен ко второй клемме 10 для подключения входного сигнала, а второй его конец соединен с общей точкой соединения резисторов 3, 4 делителя напряжения. Усилитель имеет второй транзистор 11, эмиттер которого подключен к первой шине 6 питания, а коллектор соединен с коллектором первого транзистора 5. База второго транзистора 11 соединена с коллектором первого транзистора 5. Усилитель содержит также третий транзистор 12, база которого подключена к базе второго транзистора 11, а его n эмиттеров 12 1 . ..12 n , подключены к первой шине 6 питания, четвертое сопротивление 13, первый конец которого подключен к коллектору третьего транзистора 12. Второй конец сопротивления 13 подключен к третьей шине 14 питания. Усилитель имеет четвертый транзистор 15, эмиттер которого соединен с коллектором третьего транзистора 12, база его соединена с четвертой шиной 16 питания. Коллектор транзистора 15 подключен к первому концу пятого сопротивления 17 и является выходом линейного усилителя мощности. Другой конец пятого сопротивления 17 подключен к третьей шине 14 питания.
По направлению стрелок А показано протекание токов в данной схеме.
Работает данный линейный усилитель мощности следующим образом.
На входные клеммы 2, 10 подается сигнал, который через ограничивающий резистор 9 и разделительный конденсатор 1 поступает на вход первого каскада. Транзистор 5 включен по системе эмиттерного повторителя, а значит, напряжение на его эмиттере повторяет напряжение на его базе. Напряжение на базе транзистора 5 есть сумма входного напряжения и напряжения смещения. Напряжение смещения создается делителем напряжения, выполненного на резисторах 3,4. Таким образом, напряжение U 1 на резисторе 8 будет равно: U 1 = U 2 +U 3 (1), где U 2 - переменное напряжение, подаваемое на вход усилителя, U 3 - напряжение смещение, созданное резисторами 3,4 и равно (2) где U 4 напряжение, подаваемое с источника 7 питания.
По закону Ома ток I 1 , протекающий через резистор 8, будет равен: I 1 =U 1 /R 8 =(U 2 +U 3)/R 8 (3) В свою очередь: 
(4) Тогда
I 1 =U 1 /R 8 =/R 8 (5)
Полученный ток подается на вход токового зеркала на транзисторах 11 и 12. Как известно (Хоровиц П., Хилл У. "Искусство схемотехники": Пер. с анг., М. : Мир, 1998, стр. 98, рис. 2.51), на выходе токового зеркала создается ток, кратный отношению площади эмиттерного перехода выходного транзистора 12 к площади эмиттерного перехода входного транзистора 11. Таким образом, получаем, что ток на выходе токового зеркала равен:
I 2 = I 3 N = I 1 N (6),
где I 2 - ток, протекающий в коллекторе выходного транзистора 12 токового зеркала,
I 3 - ток, протекающий через эмиттер транзистора 11,
N - отношение площадей эмиттерных переходов транзисторов 11 и 12.
Далее ток протекает через транзистор 15, включенный по каскадной схеме и через резистор 13. Транзистор 15 включен таким образом, что напряжение на его эмиттере постоянно и равно напряжению подаваемого с источника 16 питания. Тогда напряжение U 5 на резисторе R 13 будет равно:
U 5 =U 6 -U 7 =U 6 -U 8 , (7),
Ток I 6 , протекающий через нагрузку, равен току, протекающему через транзистор 15:
I 6 = I 5 (10).
По закону Ома напряжение U 10 на сопротивлении нагрузки, т.е. на резисторе 17, равно:
U 10 =I 7 R 17 (11),
где R 17 - сопротивление нагрузки.
Тогда переменная составляющая напряжения dU 10 на нагрузке будет равна:
dU 10 = NU 2 R 17 /R 8 (12).
Таким образом, коэффициент К усиления усилителя есть постоянная величина, не зависящая от коэффициентов усиления транзисторов 5, 11, 12, 15, 17 и температуры, и равна:
K=NU 2 R 17 /R 8 /U 2 =NR 17 /R 8 (13).
Если коэффициент К усиления усилителя есть постоянная величина, значит усилитель является линейным и не вносит искажений в сигнал.
Таким образом, данный линейный усилитель мощности позволяет достичь линейности усиления больших сигналов без использования обратной отрицательной связи, предотвратить влияние разброса характеристик транзисторов на режим усиления и предотвратить влияние температуры на режим работы усилителя.
Линейный усилитель мощности, содержащий разделительный конденсатор, подключенный первым концом к первой клемме для подключения входного сигнала, делитель напряжения, выполненный на двух последовательно соединенных резисторах, общая точка которых подключена к базе первого транзистора, второй конец второго резистора подключен к первой шине питания, а первый конец первого резистора подключен ко второй шине питания, третий резистор, первый конец которого соединен с эмиттером первого транзистора, отличающийся тем, что второй конец разделительного конденсатора соединен со второй шиной питания, второй конец третьего резистора подключен ко второй шине питания, а также линейный усилитель мощности содержит токоограничивающий резистор, первый конец которого подключен ко второй клемме для подключения входного сигнала, а второй его конец соединен с общей точкой резисторов делителя напряжения, второй транзистор, эмиттер которого подключен к первой шине питания, а коллектор соединен с коллектором первого транзистора, база второго транзистора соединена с коллектором первого транзистора, третий транзистор, база которого подключена к базе второго транзистора, а его n эмиттеров подключены к первой шине питания, четвертое сопротивление, первый конец которого подключен к коллектору третьего транзистора, а второй его конец подключен к третьей шине питания, четвертый транзистор, эмиттер которого соединен с коллектором третьего транзистора, база его соединена с четвертой шиной питания, а коллектор подключен к первому концу пятого сопротивления и является выходом линейного усилителя мощности, а другой конец пятого сопротивления подключен к третьей шине питания.
Преимущества устройств от PicoCell и Vegatel:
Преимущества устройств от Picocell:
Преимущества устройств от Vegatel:
Важные замечания
Площадь покрытия усиленным сигналом зависит от не только от выбранной модели бустера, но и от выбранного репитера. Поэтому перед покупкой необходимо внимательно ознакомиться со всеми техническими характеристиками оборудования, которое будет входить в систему усиления.
К основным параметрам, на которые стоит обратить внимание при покупке, можно отнести:
Чтобы не ошибиться с покупкой, желательно проконсультироваться со специалистами. Тогда подобранный усилитель линейного сигнала будет полностью соответствовать вашим требованиям.
Сотрудничество с нами имеет ряд преимуществ:
Если вам необходимо разработать или подобрать линейный усилитель под нужды вашего помещения с требуемым диапазоном охвата, то мы рады помочь вам. Богатый опыт работы, наличие оборудования позволяют нам решать задачи любой сложности. Ценовая политика - гибкая.
Наше предложение
Чтобы приобрести усилитель линейного сигнала от ведущих отечественных производителей, а также при необходимости заказать установку, свяжитесь с нами любым удобным для вас способом. Мы ответим на любые интересующие вопросы, проведем профессиональную консультацию, расскажем об особенностях работы усилителя мощности, оформим заказ.
Все заказы обрабатываются в сжатые сроки, после чего устройство может быть доставлено прямо на объект. Постоянным покупателям предоставляются выгодные условия сотрудничества, дополнительные скидки на усилитель линейного сигнала.
Введение
Аппаратура систем передачи содержит большое число усилителей электрических сигналов. Наиболее сложными являются линейные усилители, которые устанавливаются на промежуточных усилительных пунктах и служат для компенсации затухания прилегающих к усилительному пункту участков линии связи. Параметры линейных усилителей в значительной степени определяют основные качественные показатели системы передачи в целом.
Исходными данными для проектирования линейных усилителей служат следующие основные параметры, задаваемые в технических требованиях; рабочий диапазон частот, номинальное усиление, входные и выходные сопротивления, затухание нелинейности, нестабильное усиление и др.
Рабочий диапазон частот линейных усилителей определяется линейным спектром системы передачи. Так, в системе передачи К-60П линейный усилитель работает в диапазоне 12–125 кГц, в системе передачи К-120 усилитель в одном направлении работает в диапазоне 60–552 кГц, а в другом – в диапазоне 812–1304 кГц (в задании в учебных целях рассматривается не один, а два усилителя – для каждого направления передачи).
Под номинальным усилением усилителя S понимается: то усиление усилителя, которое соответствует затуханию усилительного участка номинальной длины на верхней частоте рабочего диапазона частот усилителя. В линейных усилителях предусмотрена установочная регулировка усиления при отклонении длины усилительного участка от номинального значения. Для этого в цепь общей ООС усилителя включен переменный удлинитель.
В технике связи в качестве меры усиления усилителя пользуется значением величины его рабочего усиления. При согласованных сопротивлениях
рабочее усиление определяется по формуле:
, дБ
напряжение на выходе усилителя; напряжение на входе усилителя.
Количественно оценить нелинейные искажения, можно с помощью коэффициента нелинейных искажений
или коэффициента затухания нелинейности а по формуле а= 20 lg , Дб.Примечание. В каскадах предварительного усиления для унификации расчётов используются транзисторы того же типа, что и в оконечном каскаде.
Обычно наибольшее значение в усилителях имеют вторые и третьи гармоники основного сигнала, поэтому в линейных усилителях величина затухания нелинейности задается по второй и третьей гармоникам:
A2 г =20lg 1/K 2г, дБ; а3г=20lg 1 /K3u , дБ
где К 2г и К 3г – коэффициенты нелинейных искажений по второй и третьей гармоникам.
Величина нелинейных искажений нормируется обычно при выходной мощности усилителя, равной мощности 1 мВт (при нулевом уровне на выходе); тогда затухание нелинейности по второй гармонике обозначается а
, а по третьей а.Весьма существенной является высокая стабильность величины и частотной зависимости усиления усилителя во времени. Как известно, причинами нестабильности во времени характеристик усилителя являются старение транзисторов, их замена, изменение напряжения питания усилителя и температуры окружающей среды.
Нестабильность усилителя
определяется по формуле =20lg*(1+), дБ. - изменение коэффициента усиления, отн. ед.; - коэффициента усиления, отн. ед.Входные и выходные сопротивления линейных усилителей должны быть согласованны с сопротивлениями подключаемых к ним цепей. Степень несогласованности входного сопротивления усилителя
и сопротивления источника , а также выходного сопротивления усилителя и сопротивления нагрузки определяется коэффициентом отражения и = и =.Требования к коэффициенту отражении должны выполняться во всём рабочем диапазоне частот.
Собственные помехи усилителя нормируются величиной допустимого уровня собственных помех, приведённых ко входу усилителя Р
.Собственные помехи усилителя, как правило, определяются входным каскадом, поэтому входной каскад должен быть малошумящим и иметь возможно большие усиление по мощности.Затухание линии возрастает с повышением частоты и зависит от типа линии и длины участка. Кроме того, затухание участков линии не остаётся постоянным во времени, а изменяется при изменение внешних условий, воздействующих на параметры линии.
При этом затухание на разных частотах изменяется различным образом, т.е. изменяется не только его величина, но и форма частотной характеристики затухания. Для подземных кабельных линий изменение внешних условий заключается в изменении температуры почвы. Таким образом, линейный усилитель должен не только компенсировать затухание прилегающего участка линии, но и корректировать вносимые линией амплитудно-частотные искажения.
Цепь отрицательной обратной связи (ООС) содержит: переменный удлинитель, обеспечивающий частотно-независимое ручное регулирование усилителя под длину усилительного участка, так называемое установочное усиление
;частотно-зависимый четырехполюсник с постоянными параметрами, обеспечивающий заданную амплитудно-частотную характеристику, иначе называемый контуром начального наклона (КНН);
частотно-зависимый четырехполюсник с переменными параметрами, обеспечивающий плавную регулировку усиления в соответствии с температурными изменениями затухания цепи (контур автоматической регулировки АРУ).
Поскольку к качественным показателям линейного усилителя предъявляются высокие требования, это предопределяет использование в их схемах достаточно глубокой общей ООС, которая организуется помощью дифференциальных систем на входе и выходе усилителя (рис. 2).
Дифференциальные системы представляют собой шестиполюсники мостового типа, позволяющие реализовывать комбинированную обратную связь. Трансформаторная дифференциальная система содержит дифференциальный (трёх обмоточный) трансформатор и балансное сопротивление, которое является опорным при сбалансировании дифференциальной системы. Так как выход цепи ООС и источника сигнала подключены к различным диагоналям входной дифференциальной системы, а вход цепи ООС и сопротивление нагрузки – к различным диагоналям выходной дифференциальной системы, при изменение глубины ООС входное и выходное сопротивление усилителя практически не будет меняться.
Использование глубокой ООС, вводимой с помощью дифференциальных трансформаторов, позволяет помимо всего согласовывать входное и выходное сопротивления усилителя с сопротивлениями внешних цепей.
1. Обоснование выбора структурной схемы усилителя
Структурная схема линейного усилителя представлена на рис. В качестве входного и выходного устройства линейного усилителя используются трансформаторные дифференциальные системы.
Оконечный каскад (ОК) усилителя обеспечивает заданную мощность сигнала в нагрузке при допустимых, с учетом действия ООС, нелинейных искажений.
Достаточная величина тока (напряжения) сигнала, необходимого для управления оконечным каскадом, обеспечивается каскадами предварительного усиления (КПУ).
Значения качественных показателей (затухания нелинейности, нестабильность и т.д.). Определяются максимальной глубиной ООС, которая охватывает все каскады усиления.
В цепь общей ООС для компенсации затухания усилительного участка и коррекции вносимых линий амплитудно–частотных
Искажений включаются: переменный удлинитель (дБ); контур начального наклона (КНН), контур автоматической регулировки (АРУ). Источником сигнала и нагрузки служит линия связи.
2. Ориентировочный расчет числа каскадов усиления
Число каскадов усиления определяется из формулы
==3;где S без ос – усиление усилителя без обратной связи дБ;
S без ос = S + A ос = 40 + 20 =60;
где S = 40 дБ; S номинальное усиление усилителя по таблице;
A ос – глубина ООС, выбирается в пределах 20–30 дБ; берем значение A ос =20, S каск – усиление одного каскада, выбирается в пределах 20–25 дБ. Берем значение S каск =20, N=3.
Выбираем 3 каскада.
3. Обоснование выбора принципиальной схемы усилителя
Принципиальная схема простейшего трехкаскадного линейного усилителя, составленного согласно описанной ранее структурной схеме, приведена на рис. Усилитель состоит из трех каскадов по схеме с ОЭ на транзисторах V1, V2, V3. Ток покоя каждого каскада стабилизируется с помощью эмиттерных схем стабилизации. Между первым и вторым каскадом связь непосредственная, между вторым и третьим – осуществляется через разделительный конденсатор C8.
Отсутствие делителя напряжения и разделительного конденсатора на входе второго каскада дает экономию количества элементов схемы и некоторую экономию тока питания, кроме того, отсутствие разделительного конденсатора снижает амплитудно-частотные искажения на низких частотах.
Однако использование непосредственной связи имеет недостаток – требуется большее напряжение питания. Так как для второго каскада делителем напряжения служит первый каскад, все колебания режима первого каскада вызывают колебания режима второго. Поэтому в этой схеме важна особенно стабилизация режима первого каскада.
Конденсаторы C1, C7, C10 создают, путь высокочастотного обхода пассивной части петли ООС и предотвращает возможность самовозбуждения усилителя за пределами его рабочего диапазона частот.
4. Расчет оконечного каскада
Оконечный каскад обеспечивает получение заданной мощности сигнала в нагрузке, при этом он должен вносить допустимые нелинейные искажения. В линейных усилителях аппаратуры систем передачи используются однотактные трансформаторные оконечные каскады с включением транзистора по схеме с ОЭ. Усилительный элемент (транзистор) в таких каскадах работает в режиме А, что позволяет получить сравнительно небольшие нелинейные искажения.
Тип транзистора оконечного каскада выбирается по максимальной допустимой рассеиваемой мощности коллектора Р k max и граничной частоте коэффициента передачи тока f гр в схеме с ОЭ. При этом должны выполняться условия: f гр ≥(40÷100) f в; Р к мах ≥(4÷5) Р н, где Р н – мощность, отдаваемая в нагрузку.
f гр ≥ 80*552 = 4416 кГц; Р к мах ≥ 5*45 = 225 мВт.
Параметры транзистора ГТ312А
Из проведенных расчетов выбирается транзистор типа ГТ312А.
Определяется рабочая область характеристики транзистора. Для этого на выходных характеристиках транзистора строится характеристика максимально допустимой мощности рассеяния:
= = 45 мA = 22,5 мA = 15 мA = 11,25 мAДля построения этой характеристики задается значения U кэ для транзистора ГТ312А от 5 В до 25 В.
На оси напряжений отмечаются эти значения и восстанавливаются перпендикуляры до пересечения с соответствующим каждому значению U кэ току I к. Затем полученные точки соединяются плавной линией, (Рис. 3.) далее проводятся линии, соответствующие U кэ мах и U ост. Значение U ост определяется графически, для этого опускается на ось напряжений перпендикуляр из точки перегиба верхней вольт – амперной характеристики.
Определение рабочей области характеристик транзистора ГТ312А
Определяется напряжение покоя транзистора по максимально допустимому напряжению U кэ мах:
= = 10,63 ≈ 11B;
Определяется мощность, отдаваемая транзистором с учетом заданного КПД трансформатора η тр = 0,9:
= = 50 мВт;Определяется мощность рассеяния на коллекторе транзистора:
= = 138,9 мВт;где η А – максимальный КПД каскада в режиме А, принимается равным 0,4;
η ос – коэффициент, учитывающий потери мощности сигнала в цепи обратной связи, принимается равным 0,9;
Ток покоя рассчитывается, исходя из мощности рассеяния на коллекторе транзистора:
= = 12,6 мА;На семействе выходных характеристик транзистора (Рис. 4.) отмечаются выбранные U ко, I ко и определяется соответствующей точке покоя ток базы I бо (входной ток) Полученное значение I бо отмечается на входной характеристике и определяется соответствующее ему напряжение смещения U бо.
I ко = 12,6 мА
I бо = 0,22 мА;
U бо = 0,4 В;
Определяется амплитуда напряжения выходного сигнала:
U к m ≤ U ко - U ост = 11 – 1,25 = 9,75 В;
Определяется амплитуда тока выходного сигнала:
= = 10,26 мА;Строится нагрузочная прямая переменного тока. Для этого на семействе выходных характеристик транзистора от координаты точки покоя на оси токов вниз откладывается амплитуда тока I км, а от координаты точки покоя вправо – амплитуда напряжения U км. Пересечением уравнений I ко – I км и U ко + U км определяется точка М. Через точку М и точку покоя проводим нагрузочную прямую переменного тока.
I ко – I к m = 12,6 – 10,26 = 2,34 мА;
U ко + U к m = 11 + 9.75 = 20,75 ≈ 21 В;
На семействе выходных характеристик транзистора отмечается точка N на нагрузочной прямой переменного тока, соответствующая пересечению уровня U ост и нагрузочной прямой.
Определяется соответствующий точкам M и N входной ток. Точке М будет соответствовать минимальный входной ток I б min , а точке N – I б max максимальный.
I б min = 0, 08 мА;
I б max = 0,5 мА;
Определяется амплитуда тока входного сигнала:
= = 0,23 мА;
Определяется мощность, отдаваемая транзистором в выбранном режиме:
== 50,1 мВт;Сравниваются полученная величина Р ~ с Р" ~ . Условие соблюдается:
Р ~ ≥ Р" ~ = 50,1 мВт ≥ 50 мВт
На входной характеристике транзистора отмечаются токи I б max , I бо, I б min , и определяется соответствующие этим токам значения входного напряжения.
U бэ мах = 0,6 В;
U бэ min =0,38 В;
Определяется амплитуда напряжения входного сигнала:
= = 0,14 В;
Определяется коэффициент усиления по напряжению:
= = 69,6 ≈ 70 раз;Определяется входное сопротивление транзистора:
= = 608 Ом;Определяется сопротивление нагрузки выходной цепи:
= = 950 Ом;Определяется мощность, потребляемая выходной цепью транзистора от источника питания:
= I ко * U ко = 12,6 *11= 138,6 мВт;Определяется фактический коэффициент полезного действия выходной цепи:
= = 0,36;
Входная характеристика транзистора ГТ312А
Таблица 1
5. Расчет элементов схемы по постоянному току
Расчет начинается оконечного каскада. Для удовлетворительной стабилизации точки покоя в оконечном каскаде определяется ток делителя третьего каскада:
I д3 = (5 ÷ 10) I бо3 = 6 * 0,22 = 1,32 мА;
Напряжение на резисторе в цепи эмиттера третьего каскада составит:
U R 15 = (5÷10) U бо3 = 6 * 0,42 =2,52 В;
Расчёт оконечного каскада по постоянному току
Определяется сопротивление резистора в цепи эмиттера третьего каскада:
=
= 196,6 ≈ 200 Ом;
Определяем мощность резистора в цепи эмиттера третьего каскада:
Р R 15 = (I ко3 + I бо3)* U R 15= (12,6 + 0,22) * 2,52 = 32,3 мВт;
Определяется напряжение источника питания:
Е = U R 15 + U ко3 + I ко3 * R 16 = 2,52 +11 +12,6 * 10
* 200= 16,04 ≈ 16 В;R 16 ≈ (1/5) R ~ = 0,2 * 950 = 191 ≈ 200 Ом;
Напряжение на резисторе в цепи эмиттера третьего каскада:
U R 15 = (I ко3 + I бо3) * R 15 = (12,6 *10 -3 + 0,22 * 10 -3) * 200 = 2,5 В;
Определяем мощность резистора в цепи эмиттера третьего каскада.
