Расчёт электрической схемы усилителя

2.1 Расчёт оконечного каскада

 

Из предварительного расчёта известно:

Транзистор КТ801;

A=1.2 –глубина обратной связи;

Вт – колебательная мощность;

h_т=0,85;

f_н=80Гц;

М_н=0,35дБ;

f_в=13кГц;

M_в=0,65дБ;

R_н=2,7Ом;

U_ок=19В – напряжение покоя на коллекторе

I_вх=23мА.

 

Рисунок 3 – Оконечный каскад усилителя

 

Уточним отдаваемую мощность:

 (2.1.1)

где

 (2.1.2)

Определим сопротивление нагрузки для переменного тока

 (2.1.3)

Рассчитаем сопротивление половины первичной обмотки выходного трансформатора:

 (2.1.4)

Напряжение источника питания:

 (2.1.5)

Выберем Е₀=20В.

Мощность, потребляемая выходной цепью:

 (2.1.6)

 

Рисунок 4 – Входная и выходная характеристики транзистора КТ801Б

 

КПД выходной цепи:

 (2.1.7)

Мощность рассеяния на коллекторе одного транзистора:

 (2.1.8)

Ток покоя коллектора в оконечном каскаде:

 (2.1.9)

Такому току коллектора соответствует ток базы I_оБ=1мА, а это соответствует напряжению на базе транзистора U_об=0,55В(рисунок 4).

Амплитуда полезного сигнала на оконечных транзисторах составит

 (2.1.10)

Сопротивление делителя в цепи базы транзисторов оконечного каскада:

 

 (2.1.11)

 

где

 (2.1.12)

Выбираем =10 Ом.

Для выбора типа резистора определяем мощность, рассеваемую на нем:

 (2.1.13)

Выбираем резистор типа R9 типа С2-23-0,125.

 (2.1.14)

Выбираем .

 (2.1.15)

Выбираем резистор типа R8 типа С2-23-1,0.

Входное сопротивление одного плеча оконечного каскада с учётом сопротивлений делителя в цепи базы:

 (2.1.16)

Выходное сопротивление транзистора рассчитываем с помощью выходной характеристики:

 (2.1.17)

Коэффициент трансформации на одно плечо выходного трансформатора:

 (2.1.18)

Требуемая величина индуктивности половины первичной обмотки выходного трансформатора

 (2.1.19)

Индуктивность рассеяния:

 

 (2.1.20)

 

Так как выбран высокочастотный транзистор, то все искажения на высокой частоте можно распределить между выходным и межкаскадным трансформаторами:

 (2.1.21)

Выходное напряжение и коэффициент усиления оконечного каскада:

 (2.1.22)

 (2.1.23)

Частотные и фазовые искажения, вносимые оконечным каскадом:

 

 (2.1.24)

 (2.1.25)

 

Частотные и фазовые искажения, выносимые оконечным каскадом на высокой частоте:

 

 (2.1.26)

 (2.1.27)

 

Расчёт площади теплоотвода

P_к=0,9Вт

Т_n.max=70^OC –максимальная температура коллекторного перехода

R_nк=20 гр/Вт –тепловое сопротивление переход-корпус

 (2.1.28)

- тепловое сопротивление корпус-среда.

 (2.1.29)

- площадь теплоотвода.