- •Министерство информационных технологий и
- •2. Техническое задание
- •3. Выбор транзистора первого каскада.
- •4. Электрический расчёт.
- •1. Электрический расчёт оконечного каскада.
- •2. Расчёт входных показателей оконечного каскада.
- •3. Электрический расчёт предоконечного каскада (драйвера).
- •4. Электрический расчёт первого каскада.
- •6.Список Литературы
3. Выбор транзистора первого каскада.
Осуществляется по:
Коэффициенту усиления
Напряжению сток- исток
Току стока
Мощности рассеивания
Граничной частоте
-глубина ОС;
Для определения напряжения, запишем выражение закона Кирхгофа по напряжению для контура:
Выберем транзистор по току и напряжению:
MPF9200, n- канал ()
Проверим, подходит ли транзистор по коэффициенту усиления и граничной частоте:
- по ГОСТу:
-определяется графически (граф. 7 и 8)
Граф. 7: ВАХ
Граф. 8: Крутизна
Транзистор подходит по всем параметрам.
4. Электрический расчёт.
1. Электрический расчёт оконечного каскада.
Из расчёта структурной схемы:
По ГОСТу выбираем:
Для транзистора IRF532:
- определяются графически (граф. 9)
Для транзистора IRF9530:
- определяются графически (граф. 10)
Необходим технологический запас, поэтому выбираем:
Тогда:
Граф. 9: Семейство ВАХ IRF532
Граф. 10: Семейство ВАХ IRF9530
Проверим, подходят ли ПТ по дополнительным эксплуатационным параметрам:
Т.о. оба транзистора подходят с небольшим запасом по всем параметрам.
2. Расчёт входных показателей оконечного каскада.
Граф. 11:
- см. граф. 11
3. Электрический расчёт предоконечного каскада (драйвера).
В драйвере используется т. н. эффект «вольт- добавки» за счёт большой ёмкости
Из- за этой ёмкости включено параллельно , поэтому выбираем его следующим образом:
- по ГОСТу:
Резистор по переменному току включён параллельно З-И оконечных ПТ, поэтому:
Сильное увеличение недопустимо, т. к. в этом случае Т. П. попадёт в сильно нелинейную область проходной ВАХ.
Чтобы найти запишем выражение для з- на Кирхгофа для контура:
т. к.
Выберем резисторы по ГОСТу:
При наличии вольт-добавочной ёмкости:
Найдём амплитуду тока стока драйвера:
Т.к. , то режим «А» осуществим для транзистора драйвера с запасом.
Найдём мощность, рассеиваемую на стоке транзистора:
Максимальное напряжение сток- исток транзистора VT2 при «В-Д»:
Проверим, подходит ли транзистор по эксплуатационным параметрам:
Найдём значение вольт- добавочной ёмкости . Постоянная времени цепи «В-Д»:
Д. б. :
Выбираем:
Выбираем по ГОСТу:
4. Электрический расчёт первого каскада.
Выбран ПТ: - по ГОСТу.
Запишем выражение для закона Кирхгофа по замкнутому контуру:
, где - результирующее сопротивление в цепи эмиттера.
- выбираем:
- выбираем по ГОСТу:
- выбираем по ГОСТу:
- выбираем по ГОСТу:
- выбираем по ГОСТу:
- ток делителя в цепи затвора VT2
- выбираем по ГОСТу:
Транзистор подходит по всем параметрам.
- по ГОСТу выбираем:
должно быть много больше, чем .
Выбираем
- выбираем по ГОСТу:
6. Цепь ОС
- коэффициент передачи цепи ОС.
-выбираем по ГОСТу:
7. Ёмкости
Найдём приближённые значения ёмкостей :
По ГОСТ:
По ГОСТ:
По ГОСТ:
По ГОСТ:
По ГОСТ:
5. Компьютерное моделирование работы УМЗЧ в CCM MC9
Принципиальная схема УМЗЧ
Принципиальная схема с постоянными токами, протекающими в цепях.
Принципиальная схема с постоянными напряжениями в узлах.
В процессе моделирования сопротивления резисторов и ёмкости конденсаторов изменялись для получения необходимых токов и поэтому могут не совпадать с рассчитанными в разделе 3 курсового проекта.
Временная зависимость выходного напряжения при максимальной мощности сигнала в нагрузке и заданном в ТЗ Кгобщ.
Из этой характеристики видно, что амплитуда выходного напряжения что близко к рассчитанному в разделе 3.
Определение мощностей и КПД усилителя.
Максимальная мощность в нагрузке при заданном Кгобщ.
Из этой характеристики видно, что , что немного больше необходимого по техническому заданию .
Значения мощности P0,отбираемой от источников питания при максимальной мощности сигнала в нагрузке. А так же значение мощности P1, отбираемой от источника питания предоконечным каскадом (драйвером). Видно, что он потребляет лишь малую часть от общей мощности.
Общий КПД при действии максимальной мощности сигнала в нагрузке равен 58%
КПД выходного каскада
Зависимость КПД от уровня входного сигнала.
Значения Kгобщ при максимальной мощности сигнала.
Формы токов ПТ плеч в режиме АВ; соответствуют теоретическим положениям, схожи с рассчитанными и почти не отличаются друг от друга.
АЧХ усилителя.
Из неё видно, что требования ТЗ по Fвч и Fнч выполняются.
Все полученные при моделировании характеристики удовлетворяют, а некоторые даже превосходят, требуемые по техническому заданию.