2020-01-15
264
Для получения больших выходных токов к выходу ОУ можно подключить мощный транзисторный повторитель (рис.5,а). В примере использован неинвертирующий усилитель, но повторитель можно подключать к любому операционному усилителю. Сигнал обратной связи снимается с эмиттера; следовательно, обратная связь определяет нужное выходное напряжение независимо от падения напряжения 
. При использовании этой схемы возникает обычная проблема, связанная с тем, что повторитель может только отдавать ток (для п-р-п- транзистора). Проблема решается применением двухтактного варианта схемы (рис.5,б). Ограниченная скорость, с которой может изменяться напряжение на выходе (скорость нарастания), накладывает серьезные ограничения на быстродействие усилителя в переходной области и вызывает переходные искажения. Если усилитель будет использоваться в системе с малым быстродействием, то смещать двухтактную пару в состоянии покоя не нужно, так как переходные искажения будут в основном устранены за счет обратной связи.
|
|
|
Рис.5 Усилитель мощности на основе ОУ.
4. Расчет параметров
Была выбрана схема усилителя мощности на основе операционного усилителя (рис.6).
Рис.6 Усилитель мощности класса А на основе ОУ.
В соответствии с техническим заданием 
и 
. Следовательно максимальная мощность, рассеиваемая в нагрузке будет равна: 
.
Резистор 
: 
. Максимальная мощность, рассеиваемая на будет равна: 
.
Параметры транзистора:
;
В схеме используем транзистор КТ815В, удовлетворяющий этим требованиям (при моделировании был использован его зарубежный аналог BD135-16/PLP).
В качестве операционного усилителя возьмем микросхему AD822AN (два операционных усилителя в одном корпусе).
Коэффициент передачи напряжения 
, 
, => 
. Т.е. выберем 
.
5. Моделирование
Cir-скрипт
**** CIRCUIT DESCRIPTION
*****************************************************************************
** Creating circuit file "111-schematic1-121.sim.cir"
*Libraries:
* Local Libraries:
* From [PSPICE NETLIST] section of C:\Program Files\Orcad\PSpice\PSpice.ini file:
.lib "nom.lib"
*Analysis directives:
.TRAN 0 2ms 0
.PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*)
.INC ".\111-SCHEMATIC1.net"
**** INCLUDING 111-SCHEMATIC1.net ****
* source 111
V_V3 N01014 0 4Vdc
R_R11 0 N00947 10k
X_U8 N09141 N00947 N01014 N00672 N07999 AD822A/AD
R_R12 N00947 N00623 10k
Q_Q3 N01014 N07999 N00623 QBD135-16/PLP
R_R9 0 N00623 16
V_V1 N09141 0
+SIN 0 100m 1000 0 0 0
R_R10 N00672 N00623 16
V_V4 0 N00672 4Vdc
**** RESUMING 111-schematic1-121.sim.cir ****
.END
**** Diode MODEL PARAMETERS
*****************************************************************************
X_U8.DX
IS 1.000000E-15
**** BJT MODEL PARAMETERS
*****************************************************************************
QBD135-16/PLP X_U8.NPN X_U8.PNP
NPN NPN PNP
|
|
|
IS 48.150000E-15 100.000000E-18 100.000000E-18
BF 124.2 120 120
NF.9897 1 1
VAF 222 150 150
IKF 1.6
ISE 13.890000E-15
NE 1.6
BR 13.26 1 1
NR.9895 1 1
VAR 81.4 15 15
IKR.29
ISC 129.500000E-15
NC 1.183
RB.5 2.000000E+03 2.000000E+03
RBM.5
IRB 1.000000E-06
RE.165 4 4
RC.096 200 900
CJE 124.300000E-12
VJE.7313
MJE.3476
CJC 30.400000E-12
VJC.5642
MJC.4371
XCJC.15
MJS.333
FC.9359
TF 647.800000E-12
XTF 29
VTF 2.648
ITF 3.35
TR 0
CN 2.42 2.42 2.2
D .87 .87 .52
**** Junction FET MODEL PARAMETERS
*****************************************************************************
X_U8.JX
NJF
VTO -2
BETA 767.000000E-06
IS 12.500000E-12
**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C
*****************************************************************************
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
(N00623).0011 (N00672) -4.0000 (N00947) 572.9E-06 (N01014) 4.0000
(N07999).7963 (N09141) 0.0000 (X_U8.4) 1.7353 (X_U8.5) 3.8675
(X_U8.6) 3.8673 (X_U8.7) 800.1E-06 (X_U8.8) 0.0000 (X_U8.9) -.1141
(X_U8.10) 1.0000 (X_U8.11) 286.5E-06
(X_U8.12) 57.28E-09 (X_U8.18) -.1141
(X_U8.20) 3.2876 (X_U8.21) -1.6155
(X_U8.22) -2.3417 (X_U8.23) -2.9755
(X_U8.24) -3.3851 (X_U8.26) -2.4091
(X_U8.30) 0.0000 (X_U8.51) -4.0150
(X_U8.52) -4.0150 (X_U8.96) 4.0100
(X_U8.97) 4.0100 (X_U8.98) 0.0000
VOLTAGE SOURCE CURRENTS
NAME CURRENT
V_V3 -2.507E-01
V_V1 1.500E-11
V_V4 -2.506E-01
X_U8.V1 -1.954E-13
X_U8.V2 1.115E-12
X_U8.V3 -1.130E-06
X_U8.V4 -1.166E-06
X_U8.VP 2.505E-03
X_U8.VN 2.121E-04
TOTAL POWER DISSIPATION 2.01E+00 WATTS
JOB CONCLUDED
TOTAL JOB TIME .19
** Creating circuit file "111-schematic1-121.sim.cir"
*Libraries:
* Local Libraries:
* From [PSPICE NETLIST] section of C:\Program Files\Orcad\PSpice\PSpice.ini file:
.lib "nom.lib"
*Analysis directives:
.TRAN 0 2ms 0
.PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*)
.INC ".\111-SCHEMATIC1.net"
.END
