Дорошков А.В. Расчет выходного каскада усилителя
О Б Р' |
>А З Е Ц |
Если оказывается, что |
|
Pкдоп |
1,1Pк3 , |
то транзисторы подходят.
Из компьютерной базы и из прил. 2 настоящих методических указаний необходимо перерисовать выходные и входные статические характеристики выбранных транзисторов и выписать их следующие основные предельно-допустимые параметры:
|
Pкдоп |
|
– максимально допустимая постоянная рассеиваемая |
жду |
20 |
О Б Р А З Е Ц |
|
мощность на коллекторе при 20 °С, Вт; |
|||
|
Uкэдоп – максимально допустимое постоянное напряжение ме- |
||
|
коллектором и эмиттером, В; |
||
|
Iкдоп |
– максимально допустимыйпостоянный токколлектора, А; |
|
|
h21эmin – минимальный коэффициент передачи тока базы в схе- |
||
ме с общим эмиттером; |
|||
|
T |
|
– максимально допустимая температура перехода, оС; |
|
Пдоп |
|
|
Rt п−к – тепловое сопротивление подложка-корпус, оС/Вт; Iк020 DC – обратный ток коллектора при 20 °С, мкА.
5.2. Выбор режима работы по постоянному току и построение линии нагрузки
Если в ОсправочникахБ Рдается АмаксимальноеЗ ЕзначениеЦобратного тока коллектора Iк0max (при максимально возможной температу-
ре tкmax коллекторного перехода транзистора), то ток покоя коллек-
тора Ioк3 транзисторов VT3 (VT4) можно определить из соотношения
Ioк3 ≥ (10...30)Iк0max .
Когда в справочниках дается значение обратного тока при 20 °С, то необходимоО БсначалаРрассчитатьА ЗвеличинуЕобратногоЦ тока коллектора при максимальной температуре по формуле
11
Дорошков А.В. Расчет выходного каскада усилителя
Дорошков А.В. Расчет выходного каскада усилителя
|
О Б Р20 C А З Е Ц |
|||
|
Iк0max = Iк0 o e |
(0,07...0,13)(tкmax |
−20) |
. |
|
|
|
||
|
Ток покоя Ioк3 должен быть, как минимум, в 10–30 раз меньше |
|||
амплитудного значения тока коллектора |
|
|
||
|
Ioк3 ≤ (0,03...0,1)Iкm3 . |
|
|
|
|
Если это условие не выполняется, то необходимо подобрать |
|||
транзистор с меньшим значением обратного тока коллектора. |
||||
ров |
На семействе выходных статических характеристик транзисто- |
|||
О Б Р А З Е Ц |
||||
VT3 (VT4) строят нагрузочные прямые по переменному току с |
||||
координатами (рис. 2):
A(Ioк3 ,Eп); B(Iок3 + Iкm3 ,Eп −Uкm3 ).
О Б Р А З Е Ц
Рис. 2. Построение нагрузочной прямой транзистора VT3 (VT4)
О Б Р А З Е Ц
12
Дорошков А.В. Расчет выходного каскада усилителя
Дорошков А.В. Расчет выходного каскада усилителя
В результатеОпостроенияБ РнагрузочнойА ЗпрямойЕнаходятЦток покоя базы Iоб3 , максимальный ток базы Iб3max и вычисляют ампли-
тудное значение тока базы
Iбm3 |
= Iб3 |
|
−Iоб3 . |
|
|
max |
|
|
|
Перенеся соответствующие |
значения токов |
Iоб3 и Iб3max на |
||
входную характеристику |
(рис. 3), находят |
для транзисто- |
||
ров VT3 (VT4) напряжение покоя базы Uоб3 , максимальное значение |
||||
напряжения на базоэмиттерном переходе Uбm3 |
и вычисляют ам- |
|||
|
|
|
max |
|
плитудное значениеО напряженияБ РнаАбазоэмиттерномЗ ЕпереходеЦ
Uбm3 =Uбm3max −Uоб3 .
О Б Р А З Е Ц
Рис. 3. Определение параметров входного сигнала транзистора VT3 (VT4)
После этого рассчитывают:
– входное сопротивление базоэмиттерного перехода транзисто-
ра VT3 (VT4)
R |
= |
Uбm3 |
; |
|
|||
О Б Рвхбэ3 |
АIбm3 З Е Ц |
||
|
13 |
|
|
Дорошков А.В. Расчет выходного каскада усилителя
Дорошков А.В. Расчет выходного каскада усилителя
О Б Р |
(Адля |
З Е Ц |
||
– номиналы резисторов R3 и R4 |
|
|||
R3 = R4 = (2...5)R |
маломощных транзисторов); |
|||
вхбэ3 |
|
|
||
R3 = R4 = (0,5...2) |
Uоб3 |
(для мощных транзисторов). |
||
Iоб3 |
||||
|
|
|
||
5.3. Выбор предвыходных транзисторов и режимов работы их по постоянному току. Построение линии нагрузки
Ток покоя эмиттера транзисторов VT1(VT2)
О Б |
Р АR3З Е Ц |
|||||||
|
|
Iоэ1 = Iоб3 |
+ |
Uоб3 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
Амплитудное значение тока эмиттера транзисторов VT1(VT2) |
||||||||
|
|
Iэm1 = |
Uбm3 |
|
. |
|
||
|
|
R3|| Rвхбэ3 |
|
|||||
|
|
|
|
|
||||
Соответственно |
амплитудное значение |
тока коллектора |
||||||
Iкm1 ≈ Iэm1, так как |
коэффициент |
передачи тока |
эмиттера близок |
|||||
к единице. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналогично выбору выходных транзисторов VT3 (VT4) выби-
рают транзисторы VT1 и VT2 .
Транзисторы подходят, если выполняются неравенства:
ОIкдоп Б> Iк1maxР= Iкm1А+ Iок1 ≈ЗIэm1 +ЕIоэ1; Ц
Uкдоп > 2,1Eп;
Pк доп > PнI Iбm3 .
кm3
Для построения линии нагрузки по постоянному току транзисторов VT1(VT2) выбирают следующие координаты точек A' и A''
(см. рис. 4):
A' (I ; E −U );
О Б Рoк1 Ап oбЗ3 Е Ц
14
Дорошков А.В. Расчет выходного каскада усилителя
Дорошков А.В. Расчет выходного каскада усилителя
ОA''Б(Iок1 +РIкm1; EАп −UобЗ3 −UкmЕ1) , Ц
где Uкm1 =Uкm3 +Uбm3 .
О Б Р А З Е Ц
Рис. 4. Построение линии нагрузки транзистора VT1 (VT2)
О Б Р А З Е Ц
Рис. 5. Определение параметров входного сигнала транзистора VT1 (VT2)
Перенеся соответствующие значения токов базы Iб1max и Ioб1 на
входную характеристику (см. рис. 5), определяют для транзисто-
ров VT1(VT2О) : Б Р А З Е Ц
15
Дорошков А.В. Расчет выходного каскада усилителя