Реферат: Розрахунок вихідного двотактного трансформаторного підсилювача потужності в режимі роботи класу А або В

Зміст

.

Завдання

…………………………………

…………..

3

ст

.

Вступ

…………………………………………………..

4

ст

.

Розрахунково-пояснюавльна записка

……..

7

ст

.

Специфікація………………………………………….

16

ст

.

Графічна частина

…………………………………

18

ст

.

Аналіз і висновки

……………………………..

20

ст

Використаналітература

………………………..

22

ст

Завдання:

№ варіанта

Режим роботи

Рвх.

Вт

Кг, %

mН=mв

дБ

fH,

Гц

fB,

кГц

RН,

Ом

Тр.н.с..

С°

5

А

2,0

3,5

2,0

120

16

12

33

Завдання на курсову роботу передбачає:

1)

Вибір типу транзисторів тасхеми їх включення.

2)

Визначення найбільшої потужності,яка виділяється в транзисторі.

3)

Розрахунок режимів роботитранзисторів по постійному і змінному струму.

4)

Визначення напруги джерелаживлення підсилювача

5)

роботи.

6)

Визначення коефіцієнтапідсилення плеча каскаду по напрузі і потужності.

7)

Розрахунок коефіцієнтанелінійних спотворень вхідного сигналу.

8)

Визначення номінальних значеньелементів схеми підсилювача і вибір 'їх типу.

9)

Електричнийрозрахунок трансформатора у вихідному колі підсилювача.

Зміст

Вступ

Підсилення електричнихсигналів

– один з видів перетворення електромагнітноїенергії, який відноситься до процесів її керування. Пристрій, який призначенийдля керування електричною енергією, для збільшення її потужності називаютьпідсилювачем.

<img src="/cache/referats/3765/image002.jpg" v:shapes="_x0000_s1026">
Структурна схема підсилювача має вигляд:

Вхідне коло підсилювача

– коло підсилювача, до якоговмикається джерело керованої енергії, якехарактеризується миттєвим значенням ЕРС (Еі) і внутрішнім опором (Zі).

Підсилювальний елемент

– активний елемент електричного кола, який має управляючу властивість(транзистори, ЕВП, ІМС).

Вихідне коло

– коло підсилювача, до якого підмикається навантаження, яке взагальному випадку носить комплексний характер.

Джерело живлення

–джерело керуючої енергії, яка петворються підсилювальним елементом в енергіюпідсилювальних сигналів. Найчастіше в якості джерела живлення використовуютьгальванічні елементи.

Підсилювачі класифікують за такимиознаками:

Ø

За характером підсилювальногосигналу:

-

підсилювачі гармонічних сигналів;

-

підсилювачі дискретних сигналів.

Ø

По діапазону підсилювальнихчастот:

-

підсилювачі постійного струму;

-

підсилювачі змінного струму.

Ø

За видом електричнихпараметрів підсилювального сигналу:

-

підсилювачі струму;

-

підсилювачі напруги;

-

підсилювачі потужності.

Ø

По типу підсилювальнихелементів:

-

транзисторні;

-

ІМС;

-

електровакуумні.

Ø

По типу підсилюваних сигналів:

-

аперіодичні;

-

резонансні.

Ø

По призначенню:

-

телевізійні;

-

радіомовні;

-

радіотрансляційні;

-

вимірювальні.

Властивості підсилювачівхарактеризуються технічними показниками, які регламентуються відповіднимистандартними. Число технічних показників визначається пизначенням підсилювача.

До основних технічних показниківвідносяться:

Ø

вхідні/вихідні праметри;

Ø

ККД і споживана потужність;

Ø

коефіцієнт підсилення;

Ø

амплітудна характеристика ідинамічний діапазон;

Ø

лінійні і нелінійніспотворення;

Ø

перехідні спотворення;

Ø

шуми.

Підсилювачем потужності

називається підсилювач в якому вихідна потужність підсиленого сигналуспіврозмірна з потужністю, яка підводиться до колекторного кола підсилювача відджерела живлення.

Підсилювальний каскад

– це сукупність підсилюваль-них елементів з усіма додатковимиелементами, які забезпечують заданий режим роботи.

Принцип підсилення підсилювальнимкаскадом на біполярних транзисторах полянає в тому, що підсилення напруги,струму або вихідної потужності відбувається за рахунок частини енергії абопотужності джерела живлення по постійному струму.

Потужнім каскадом прийнято вважати каскадв якому транзистори віддають в навантаження потужність, близьку до максимальноможливої. Основними вимогами, які ставляться до потужних вихідних каскадів, єодержання необхідної потужності в навантаженні і її максимальний коефіцієнткорисної дії при допустимих спотвореннях сигналу. Вимога максимального ККД маєнайбільше значення для підсилювачів з живленням від автономних джерел.Максимальне підсилення – другорядна вимога, оскільки необхідне підсилення можебути одержане в інших каскадах.

Транзистори, які стоять в підсилювачахпотужності можуть працювати в режимах класів А, В, АВ.

Режим А

– це такий режим, при якому робоча точка знаходиться посередині лінійної частини прохідної характеристики. Амплітуда вихідного струмузмінюється напротязі повного періоду підсилювального сигналу. Тобто кутвідсікання θ=180°

Режим В

– режим з такою відсічкою, при якій вихідний струм течепрактично тільки напротязі півперіода сигналу θ=90°. При цьому робоча точка лежить напочатку прохідної характеристики.

Режим АВ

– проміжний режим, при якому вихідний струм протікаєнапротязі більш, як одного півперіоду. Кут відсікання лежить в межах 30° < θ <180°

Вибір режиму здійснюється прикладеннямвідповідної напруги між базою та емітентом. В режимах класів АВ і В можутьпрацювати тільки двотактні каскади.

Однотактні вихідні каскади застосовуютьсядеколи в підсилювачах з малою вихідною потужністю, оскільки їх ККД не перевищує40%

Трансформаторні двотактні вихідні каскадив основному використовуються в режимі АВ, при якому ККД перевищує 50%. В цьомурежимі втрати енергії джерелом живлення досить малі при відсутності сигналу іпідвищується з підвищенням рівня сигналу, а рівень нелінійних спотвореньбільший, ніж при роботі в режимі класу А.

РОЗРАХУНКОВО–ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА <img src="/cache/referats/3765/image003.gif" " " v:shapes="_x0000_s1027">

І.

Вибір типутранзистора:

1) Вихідна (коливальна) потужність сигналу вколекторному колі трансформатора:

[Вт],

де ηт=0,8 – ККД вихідноготрансформатора.

2)

Потужність, яка розсіюється на колекторі транзистора:

де ηА=0,45 – ККДколекторного кола транзистора в режимі роботи А (лежить в межах 0,4

¸0,45).

3)

Максимальна потужність яка розсіюється на колекторі транзистора зврахуванням температури навколишнього середовища:

де

Рkmaxp. – максимально допустима розрахункова потужність транзистора,який вибирається.

Трмах=+850С– максимальна температура колектор-ного переходу для германієвих транзисторів.

Трном=+200С – номінальна температура, при якій значенняпотужності, яка розсіюється на колекторі транзистора максимальна.

Тдс=+330С– температура довколишнього середовища

4)

Розрахункове значення граничної частоти транзистора длясхеми з спільним емітером:

],

де Мв – визначається увідносних одиницях: Мв=Мн(дБ)=20

lgМв

Мв=Мн=<img src="/cache/referats/3765/image013.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

5)

Вибираємо тип транзистора виходячи з умов:

Вибрав транзистор ГТ403А:

fh21e=1000 к

Гц;

Pk max=4

Вт (з тепловідводом).

Так, як умова

Pk maxр≤ Pk maxвиконується тільки при наявності тепловідводу, то проводжу розрахунок поверхні охолодженнярадіатора:

<img src="/cache/referats/3765/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1031">2

],

де

RTT=150С/Вт — величина теплового опоруколекторного переходу.

6)

Тип вибраного транзистора та параметри вибраноготранзистора:

Pk max=4

Вт (з тепловідводом);

fh21e=1000 кГц;

Uke max=30 В;

h21e=20

¸60;

Ik max=1,25 А;

RTT=15

0С/Вт

ІІ. Розрахунок режиму роботи транзистора по

постійномуструму:

1)

Напругана колекторі транзистора в режимі спокою:

Uke0=(0.3

¸0.5)Uke max = 0,3∙20 = 6 [B]

2)

Напругаджерела живлення:

Ek=2.25Uke0= 2.25∙6 = 13.5[B]

3)

Величинаколекторного струму в режимі спокою:

<img src="/cache/referats/3765/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1032"> [A]

4)

Побудова ЛН_на вихідних статичних характеристиках транзистора і визначчення координатиробочої точки: {Ik0; Uke0; Іб0} (див. графічну частину РИС.1):

Uke0=6 B;

Ik0=0.46 A;

I

б0≈23 mA.

5)

Величинаемітрногоструму в режимі спокою:

Ie0=Ik0+I

б0=0.46+23=23∙10-3+0.46=0.483[A]≈0.5 [A]

ІІІ.

Розрахунокрежиму роботи транзистора

по змінному струму:

1)

Опірколекторного навантаження по змінному струму для одного плеча схеми:

м]

2)

Спад напруги на Rк~:

URk~=Ik0∙R

к~= 0.46∙14.4 = 6.6 [B]

3)

Напруга між колектором і емітером транзистора:

Uke~=Uk0+URk~= 6+6.6= 12.6 [B]

4)

На РИС.1 наносимо точки {0, Uke~} та {Ik0, Uke0}.

5)

За графіком на РИС.1 визначаємо мінімальнеі максимальне значення вихідного струму та напруги транзистора:

Ik min=

2.0 mA;

Ik max=0.88 A;

Uke max=12.6 B;

Uk min=2.0 B

IV.

Визначенняпотужності сигналу, яка віддається транзисторами у вибраному режимі їх роботи:

1)Потужність, яку віддає транзистор у вибраномурежимі роботи:

Pk~=0.125∙(Ik max — Ik min)2∙Rk~=

=0.125∙(0.88-2)2∙14.4 = 2,26 [Bт]

2)

Перевірка виконанняумови:

Pk~≥P~.

2.26>1.25 [

Вт]

(

умова виконується)

V.

Визначення коефіцієнта підсилення плечакаскаду по напрузі і потужності:

1)

На вхідній динамічній характеристиці транзистора відкладаємо відповіднікоординати робочої точки і граничних точок (див графічну частину РИС.2):

{I

б0;Uбe0}, {Iб max;Uбe max}, {Iб min;Uбe min}

I

б0 = 23 mA;

U

бe0 = 0.47 B;

I

б max = 64 mA;

U

бe max = 0.68 B;

I

б min = 2 mA;

U

бe min = 0.17 B.

2)

Амплітуднізначення вхідного струму та напруги:

3)

Вхіднийопір транзистора по змінному струму:

4)

Потужністьна вході підсилювача:

5)

<span Bookm

еще рефераты

Еще работы по радиоэлектронике

Реферат по радиоэлектронике

Устройство запрета телефонной связи по заданным номерам

29 Августа 2013

Реферат по радиоэлектронике

Расчет параметров ступенчатого p-n перехода

29 Августа 2013

Реферат по радиоэлектронике

Устройство формирования импульсно-временной кодовой группы

29 Августа 2013

Реферат по радиоэлектронике

Линии телефонной связи

29 Августа 2013