1. Рассчитываем значение мощности, которая рассеивается коллектором, и сравниваем его с максимально-допустимым значением, указанным в справочнике,
Р 0к = U 0кэ І 0к.
Должно выполняться неравенство: Р 0к < Р к max. Если неравенство не выполняется, необходимо выбрать другой, более мощный транзистор.
2. Находим напряжение питания усилителя Е К = …, которое отсчитывается в точке пересечении линии нагрузки с осью абсцисс – осью напряжения U кэ. На оси ординат – оси тока I к в точке пересечения нагрузочной прямой находим значение расчетного тока I кр.
3. Определяем сопротивление нагрузки
R к = .
4. Рассчитываем сопротивление резистора в цепи базы
R б = .
5. Рассчитываем выходную полезную мощность
Р вых =
и потребляемую мощность
Р пот = Е К × І 0к.
6. Определяем коэффициент полезного действия (КПД) усилителя
η = .
Для усилителя с общим эмиттером и резистивной нагрузкой должно выполняться неравенство: η< 0,25.
Предупреждение: если неравенство не выполняется, это свидетельствует о наличии в работе ошибки, которую необходимо найти и исправить.
|
|
7. Рассчитываем коэффициенты усиления усилителя:
1) коэффициент усиления напряжения
Кu = ;
2) коэффициент усиления тока
Кі = ,
где Іm к ср и Іm б ср – средние значения амплитуд токов соответственно коллектора и базы:
Im к ср = , Im б ср = ;
3) коэффициент усиления мощности
КР = Кu × Кі.
Так как из-за нелинейности ВАХ транзистора возникают нелинейные искажения сигнала (искажения формы токов и напряжений в усилителе), в расчетах используются средние значения. Средние значения амплитуд токов находим по известным формулам:
8. Находим входное сопротивление усилителя
R вх = .
9. Вычерчиваем временную диаграмму работы усилителя в масштабе.
(Сверху эпюра входного напряжения, снизу – выходного).
Контрольные вопросы
1. Объясните принцип действия усилителя.
2. Объясните связь между напряжением питания и максимальной неискаженной амплитудой выходного напряжения.
3. Покажите связь между токами базы и коллектора.
4. Покажите влияние значения сопротивления резистора в цепи базы на искажения сигнала.
5. Покажите оптимальное положение рабочей точки на выходных ВАХ транзистора для получения минимальных искажений выходного напряжения.
3.6. Рекомендованная литература
1. Воробйова О.М. Основи схемотехніки: підручник / О.М. Воробйова, В.Д. Іванченко – [2-ге вид.]. – Одеса: Фенікс, 2009. – С. 89 – 102.
2. Воробйова О.М. Основи схемотехніки: У 2-х частинах: навч. посіб. / О.М. Воробйова, В.Д. Іванченко. – Одеса: ОНАЗ ім. О.С. Попова, 2004. – Частина І. – С. 70 – 81.
3. Воробьёва Е.М. Основы схемотехники: конспект лекций в 2-х частях / Е.М. Воробьёва, В.Д Иванченко. – Одесса: ОНАС им. О.С. Попова, 2011. –Часть 1. – С. 76 – 82.
|
|
Тема 4. Параметрический стабилизатор напряжения.