1 Расчет оконечного каскада
Рисунок 1 – оконечный каскад УНЧ
1.Выберем транзисторы по допустимой мощности рассеяния на коллекторе , максимальной амплитуде коллекторного тока и по верхней граничной частоте :
|
|
|
|
|
|
|
|
;
;
Таким образом для данных величин наиболее подходят транзисторы:
КТ8101А и КТ8102А.
Их параметры:
Ikmax = 16 A Uэкmax = 160 B
Pkmax = 150 Bт h21 > 20
fгр = 1 MГц
По характеристикам выбранного транзистора определяем его рабочую область:
Рисунок 2 – выходные характеристики транзистора
Рисунок 3 – входная характеристика транзистора
Построив треугольник мощности, на выходной характеристике транзистора определяем максимальный ток базы и напряжение насыщения ; по входной характеристике определяем максимальное напряжение между эмиттером и базой :
;
.
После перенесения рабочей точки на входной характеристике (Iбмах=0) максимальное напряжение между эмиттером и базой станет:
Отсюда
2.Определяем максимальное напряжение на нагрузке и напряжение питания :
.
3.Определяем глубину отрицательной обратной связи по формуле:
; .
4. Рассчитываем резисторы делителя:
, так как мы берем четыре диода, то на каждом из них падение напряжения будет равно:
По значению выбираем диод VD11 КД 102.
Рисунок 4 – вольтамперная характеристика диода VD11.
По рисунку 4 определяем значение и находим значение сопротивления делителя напряжения :
.
5.Рассчитаем входное сопротивление усилителя :
Отсюда
Сопротивление с ООС:
Учитывая параллельное включение делителя:
6. Рассчитаем амплитудные значения входного сигнала, обеспечивающие заданную мощность на выходе:
|
|
; ; .
2 Расчет входного каскада
Выберем операционный усилитель LM6181, удовлетворяющий заданным требованиям по максимальному выходному напряжению и максимальному выходному току : =100 мА, =11 В.
Рисунок 5 – схема последовательного включения двух микросхем LM6181 в режиме инвертирующего напряжения
1.Определим необходимый коэффициент усиления Ku:
|
|
; .
2.Выберем величины сопротивлений R1,R2:
3.Определим величину сопротивления R31 и R32по формуле:
4.Определим верхнюю граничную частоту по формуле:
|
|
Foу выбранного ОУ: Fоу=60 МГц
;
- следовательно условия по заданной граничной частоте выполняются.
5.Определим потребляемый ток:
|
|
Для выбранного ОУ: ; .
;
6.Определим напряжения питания усилителя:
Параметры выбранного усилителя LM6181:
Входной ток , мА |
15 |
Входное сопротивление, МОм |
10 |
Частота единичного усиления, МГц |
60 |
Максимальный выходной ток, мА |
100 |
Максимальное выходной напряжение, В |
11 |
Напряжение питания, В |
|
Ток потребления, мА |
7,5 |