МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Кафедра «Комп’ютеризовані системи автоматики»
/
РОЗРАХУНКОВА РОБОТА №2
з навчальної дисципліни «Електроніка та мікросхемотехніка. Частина 2»
на тему: «Розрахунок типових вузлів електронних схем»
Варіант: 1.10.20
Завдання №1. Для заданої схеми підсилювального каскаду вибрати тип транзистора і побудувати динамічні характеристики для постійного і змінного струмів. Вибрати положення робочої точки в режимі спокою і здійснити розрахунок каскаду за постійним струмом.
Розрахувати значення всіх елементів схеми і вибрати їх номінальні значення і типи згідно з ГОСТ-ом. Розрахувати основні параметри схеми (вхідний і вихідний опори, коефіцієнти підсилення за напругою і за струмом). Розрахувати значення коефіцієнтів частотних спотворень на низьких і високих частотах. Для підсилювачів потужності побудувати наскрізну динамічну характеристику каскаду і визначити значення коефіцієнта гармонік.
№
вар.
PН
(Вт)
RН
(кОм)
Uвих.m
(В)
МН
(дб)
fН
(Гц)
fВ
(кГц)
RГ
(кОм)
TОС
(оС)
20
16
0,01
-
3
80
12
0,05
-10 (+50
/
4.2.2. Розрахунок двотактного трансформаторного підсилювача потужності на транзисторах
Для розрахунку схеми задано: Рн – потужність на навантаженні; Rн – опір навантаження, Rг – опір джерела вхідного сигналу; fн – значення нижньої робочої частоти; fв – значення верхньої робочої частоти; Мн[дб] – коефіцієнт частотних спотворень на нижній частоті; Мв[дб] – коефіцієнт частотних спотворень на верхній частоті; Тос.мін,, Тос.макс – мінімальна і максимальна температура оточуючого середовища.
Рис.4.2.2. Схема двотактного трансформаторного каскаду підсилення потужності на транзисторах
Розраховуємо максимальну потужність, яка виділяється на колекторі одного транзистора двотактного трансформаторного каскаду
Визначаємо граничну частоту підсилення транзисторів в схемі ввімкнення зі спільним емітером
де Мв=100,05·Мв[дб].
Вибираємо тип транзисторів VT1 і VT2, який має такі основні електричні параметри: βмін; Uке.доп ; ; ; Тп.мак.
Вибираємо транзистор КТ817Д
.
Тип транзистора
fα,
МГц
h21e,
(β)
Ск,
пФ
τкб,
пс
Ік.0,
мкА
Uке.макс,
В
Ік.доп,
А
Pк.доп,
Вт
Rt.пк,
оС/Вт
Транзистори кремнієві, провідність (n-p-n)
КТ817Д
3
20
55
100
40
3,0
20
5
Розраховуємо напругу живлення каскаду
Приймаємо значення напруги живлення =18 В.
РТ, Вт
< 1
1 – 10
10 – 100
100 – 1000
1000 – 10000
0,7 – 0,8
0,75 – 0,85
0,84 – 0,93
0,92 - 0,96
0,95 – 0,98
Приймаємо =0,85.
Визначаємо максимальну потужність, яка віддається каскадом
,
де – коефіцієнт корисної дії трансформатора Т2. Значення приймаємо згідно з табл.2.1.
Опір навантаження одного плеча підсилювального каскаду для змінного струму
де – напруга насичення вихідних транзисторів. Для потужних транзисторів переважно .
– напруга на колекторі транзисторів у режимі спокою ().
Максимальне значення струму колектора транзистора
Максимальна потужність, яку віддає каскад
.
Потужність, яка споживається каскадом від джерела живлення
Максимальний коефіцієнт корисної дії двотактного каскаду підсилення потужності буде складати
Максимальна потужність, яка виділяється на колекторі одного транзистора
Задаємося струмом спокою транзисторів
Приймаємо =100 мА
Розраховуємо коефіцієнт трансформації вихідного трансформатора Т2
Визначаємо струм бази транзисторів у режимі спокою
Вибираємо струм базового подільника напруги
= В.
Розраховуємо значення опорів базового подільника напруги
Приймаємо значення опорів і вибираємо типи резисторів базового подільника напруги.
Приймаємо(з ряду Е24):
R1=100 Ом
R2=1,2 кОм
Висновок: при виконанні даної розрахункової роботи для заданої схеми
Розрахунок підсилювального каскаду в схемі зі спільним колектором було:
вибрано тип транзистора (в данному випадку це біполярний транзистор КТ817Д);
здійснено розрахунок каскаду за постійним струмом;
Розрахувано основні параметри схеми (вхідний і вихідний опори, коефіцієнти підсилення за напругою і за струмом).;
вибрано їх номінальні значення і типи згідно з ДЕСТ-ом.
побудовано динамічні характеристики для постійного і змінного струмів.
Динамічні характеристики транзистора КТ503А:
Ек=18 В
Іок=100 мА
Е
к
=
18
6.8
=2.6 А
(Параметри КТ802):
/