Анализ задания. Предварительный расчёт. Структурная схема

Исходные данные:

Rист=7000 Ом; К0=325; Мн=0,77; Fн=60 Гц; Мв=0,73; Fв=130 кГц; Rн=13 Ом; Кг=1,3; Pвых=3,9 Вт; Uпит= ±12 В; tmax=49°С

Во первых, из заданной по ТЗ величины Pвых и Rн выразим значения амплитуд тока и напряжения в нагрузке:

Напряжение Uвых не превышает питающего напряжения, следовательно получить такую мощность в нагрузке возможно.

Поскольку от одного усилительного каскада получить коэффициент усиления К0=325 невозможно, будем рассчитывать многокаскадный усилитель. Для определения числа каскадов и типа включения транзистора в них (ОК, ОЭ, ОИ) проанализируем величины сопротивлений нагрузки и источника сигнала:

Если Rист < 10кОм, то каскад по схеме ОК на входе не нужен. В нашем случае это условие удовлетворяется за счёт использования полевого транзистора на входе.

Если Rн< 300÷500 Ом, то нужен каскад по схеме ОК или двухтактный усилитель мощности. В нашем случае будем использовать именно двухтактный УМ.

Остальные каскады усилителя будут выполнены по схеме ОЭ и межкаскадный эмиттерный повторитель (по схеме ОК).

Рассчитывать количество каскадов будем отталкиваясь от значения К0=325, с учётом того, что коэффициент усиления по напряжению у двухтактного УМ Кдум≈0,7÷0,9.

Исходя из вышесказанного, рассчитаем коэффициент усиления требуемый от каскадов предварительного усиления (КПУ), по следующей формуле:

где Квц – ослабление входной цепи (Квц=0,6÷0,8)

Квх – коэффициент передачи входного каскада по схеме ОК, так как у нас его нет, исключаем эту величину из расчетов.

Квых – коэффициент передачи выходного каскада (двухтактного УМ), Квых≈0,7÷0,9

Подставив эти величины в вышеуказанную формулу получим:

Для того, чтобы узнать какой коэффициент усиления должен быть у каждого каскада по схеме ОЭ, на этапе предварительного расчета положим их равными друг другу. Исходя из этого получим следующую формулу:

где Кi – коэф-т усиления каждого каскада (Кi=8÷16)

N – число каскадов.

При Ki=10 и числе каскадов N=3 получим, что Кпр= 1000, что удовлетворяет нашим условиям.

Итак, имея три каскада по схеме ОЭ и двухтактный УМ на выходе, мы можем распределить коэффициенты усиления более рационально.

Для первого каскада, так как он на ПТ, сделаем коэффициент усиления по напряжению (K1=3).

Для второго каскада, коэффициент усиления по напряжению возьмём максимальный из разумных и возможных:

Теперь распределим частотные искажения между каскадами усилителя, зная, что у каскада на ПТ (из-за схемотехники каскада), ЭП и двухтактного УМ они равны Мн=0,9 ÷ 0,99, а у всех остальных положив равными:

где Mi – частотные искажения i-го каскада.

Так как Miв и Miн не превышают 0,98, следовательно корректирующий каскад (каскад с перекоррекцией) может и не понадобиться.

Структурная схема усилителя:

Другие публикации

Устройство и эксплуатация АТС MERIDIAN 1
Телефонная станция «Meridian-1» предназначена для автоматической коммутации абонентских линий (АЛ) учрежденческой телефонной сети и внешних соединительных линий (СЛ). ...

Вариконды и их применение
Развитие ряда областей современной техники в значительной степени определяется успехами электроники, основанными на научных достижениях физики твердого тела. Одно ...

Меню

Copyright @2018, TECHsectors.ru.