- •Введение
- •1 Постановка задачи
- •2 Условия работы и характеристики двигателя
- •3 Этапы выполнения работы
- •1 Расчет выходного каскада
- •1.1Выбор транзистора
- •1.2 Расчет параметров источника питания
- •1.3 Расчет термических сопротивлений и площади теплоотвода
- •2. Организация цепи усиления
- •2.1 Выбор микросхемы усиления
- •2.2 Выбор согласующего трансформатора
- •2.3 Расчет предварительных усилителей и подавителя помех
- •2.4 Расчет резисторов и конденсаторов в цепи усиления
- •2.4.1 Расчет резисторов
- •2.4.2 Расчет конденсаторов
- •2.5 Расчет подавителя помех
- •2.6 Выбор согласующего трансформатора
- •3 Организация питания выходного каскада и микросхем усиления
- •3.1 Организация питания выходного каскада
- •3.2 Организация питания операционных усилителей
- •3.2.1 Выбор стабилизатора
- •3.2.2 Расчет фильтра
- •3.2.3 Требования к выбору силового трансформатора и диодов выпрямителя
1.2 Расчет параметров источника питания
Рассчитаем основные параметры источника питания , и .
Найдем по формуле (8):
(8)
Из-за падения напряжения на неидеальном открытом транзисторе появляется Uкэ-нас =2,5В то должно быть учтено при расчете по формуле (9):
. (9)
1.3 Расчет термических сопротивлений и площади теплоотвода
Рассчитаем по формуле (10) уточненную мощность рассеяния на транзисторе:
, (10)
где Pдоб - добавочная мощность, обусловленная обратным током коллектора (Iк-обр ) на закрытом транзисторе.
Определим :
(11)
Подставим в (10) и окончательно рассчитаем Ррас-ут. :
(12)
Из-за изменения мощности рассеяния изменится термическое сопротивление переход-среда, которое можно рассчитать по формуле (13):
(13)
Из справочника известно термическое сопротивление переход- корпус:
(14)
Учтем, что термическое сопротивление корпус-теплоотвод выбирается из условия:
(15)
Для расчетов примем и рассчитаем термическое сопротивление теплоотвод – среда :
(16)
Зная величину Rт-т-ср находим требуемое значение площади теплоотвода:
. (17)
На этом расчет выходного каскада завершен.
2. Организация цепи усиления
2.1 Выбор микросхемы усиления
Входная мощность каскада , примем КПД трансформатора , тогда выходная мощность микросхемы должна удовлетворять условию:
(18)
где Pвх-тр – входная мощность трансформатора,
Pвых-мс – выходная мощность микросхемы.
Исходя из условия (18) выбираем из справочника [3] микросхему К140УД7-операционный усилитель с внутренней коррекцией амплитудно-частотной характеристики, защитой входа и выхода от короткого замыкания и установкой нуля. Паспортные данные на микросхему приведены в таблице 4.
Таблица 4.
Паспортные параметры микросхемы К140УД7
Обозначение, принимаемое в расчетах |
Значение параметра |
Описание |
Uп мс [В] |
15 |
Напряжение питания |
Iпот [мA] |
3.5 |
Ток потребления микросхемы |
Iвых-мс-макс [мA] |
20 |
Выходной ток микросхемы |
Uвых-мс-макс [В] |
10.5 |
Выходное напряжение микросхемы |
Кос-сф [дБ] |
|
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений |
Рассчитаем выходную мощность микросхемы по формуле:
. (19)
Условие (19) выполнено, значит микросхема выбрана верно.