ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 72
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
VT, то есть задающий его рабочую точку. Rк – коллекторная нагрузка, то есть обеспечивает усиление по напряжению. Rэ – отрицательная обратная связь или цепочка автоматического смещения на базе, которое стабилизирует режим работыVTпри изменении внешних условий. Сэ используется для устранения ОС по переменному току.
Одним из основных параметров УНЧ является частотная характеристика, то есть зависимость коэффициента усиления от принимаемой частоты (Рис.5.2.).
Рис.5.2. Частотная характеристика УНЧ.
Сплошной линией показана идеальная частотная характеристика, а пунктирной – реальная.
В реальном усилителе максимальный коэффициент усиления обеспечивается на средних частотах, а на нижних и верхних он уменьшается. «Завал» на нижних частотах объясняется наличием разделительной ёмкости Ср, а на верхних – шунтирующем действием входной ёмкости Ср и ёмкости Сэ. увеличения коэффициента усиления на верхних частотах можно добиться последовательным включением с сопротивлением Rk индуктивности Lk.
Усилитель тока
Одним из основных требований к усилителям мощности является отсутствие нелинейных искажений, поэтому такой УНЧ должен работать в режиме класса А, то есть на линейном участке анодно-сеточной характеристике лампы или проходной характеристике транзистора.
Наиболее распространена схема однокаскадного усилителя мощности представлена на рис.5.3.
Рис.5.3 Схема усилителя мощности.
Основной недостаток этой схемы – низкий КПД, который принципиально не может быть больше 50%.
Для увеличения КПД целесообразно использовать двухтактную схему, работающую в режиме класса В (Рис.5.4.).
Рис.5.4. Двухтактная схема УНЧ.
В данной схеме при угле отсечки θ = 900 в течение одного полупериода работает транзистор VT1, а в течение второго - VT2. сигналы с них суммируются, и выходная синусоида будет тем менее искажена, чем ближе параметры
VT1VT2. КПД такого усилителя может достигать 80%.
Произведем расчет параметров УНЧ, схема которого представлена на рис.5.5.
Рис.5.5 схема УНЧ электрическая принципиальная.
Определим параметры всех элементов схемы и выходную мощность УНЧ.
Входная мощность УНЧ определяется:
Выходная мощность:
где Ку – коэффициент усиления УНЧ, зададимся Ку =900 и тогда Рвых:
Выбираем напряжение питания Ек = 20 В.
Зададимся напряжением в точке О. для того чтобы каскад УНЧ работа в режиме класс А, то есть искажений, необходимо выполнение условия: |
Выберем U0 = 3,5 В.
Определим ток делителя напряжения R1, R2:
тогда:
Ток коллектора транзистора VT выбираем из соотношения:
Пренебрегая падение напряжения на переходе база-эмиттер вычисляем Rэ:
Пренебрегая падение напряжения на переходе коллектор-база найдем Rk:
Для исключения обратной связи по переменному току величина Сэ определяется из условия:
Разделительная ёмкость Ср1 выбирается из соотношения:
Расчет второго каскада осуществляется аналогично первому, но напряжение в точке О’ должно быть в 2-3 раза выше, чем напряжение в точке О:
ток делителя
выбираем равным коллекторному току первого транзистора:
тогда
Коллекторный ток транзистора VT2 выбираем из соотношения:
мА
тогда
Ом
Значение ёмкости
определяем из :
Ф
Параметры выходного трансформатора не рассчитываем.
Далее составим принципиальную схему приемника, последовательно, каскадно соединяя все рассмотренные устройства (приложение).
Список используемых источников.
Одним из основных параметров УНЧ является частотная характеристика, то есть зависимость коэффициента усиления от принимаемой частоты (Рис.5.2.).
Рис.5.2. Частотная характеристика УНЧ.
Сплошной линией показана идеальная частотная характеристика, а пунктирной – реальная.
В реальном усилителе максимальный коэффициент усиления обеспечивается на средних частотах, а на нижних и верхних он уменьшается. «Завал» на нижних частотах объясняется наличием разделительной ёмкости Ср, а на верхних – шунтирующем действием входной ёмкости Ср и ёмкости Сэ. увеличения коэффициента усиления на верхних частотах можно добиться последовательным включением с сопротивлением Rk индуктивности Lk.
Усилитель тока
Одним из основных требований к усилителям мощности является отсутствие нелинейных искажений, поэтому такой УНЧ должен работать в режиме класса А, то есть на линейном участке анодно-сеточной характеристике лампы или проходной характеристике транзистора.
Наиболее распространена схема однокаскадного усилителя мощности представлена на рис.5.3.
Рис.5.3 Схема усилителя мощности.
Основной недостаток этой схемы – низкий КПД, который принципиально не может быть больше 50%.
Для увеличения КПД целесообразно использовать двухтактную схему, работающую в режиме класса В (Рис.5.4.).
Рис.5.4. Двухтактная схема УНЧ.
В данной схеме при угле отсечки θ = 900 в течение одного полупериода работает транзистор VT1, а в течение второго - VT2. сигналы с них суммируются, и выходная синусоида будет тем менее искажена, чем ближе параметры
VT1VT2. КПД такого усилителя может достигать 80%.
Произведем расчет параметров УНЧ, схема которого представлена на рис.5.5.
Рис.5.5 схема УНЧ электрическая принципиальная.
Определим параметры всех элементов схемы и выходную мощность УНЧ.
Входная мощность УНЧ определяется:
Выходная мощность:
где Ку – коэффициент усиления УНЧ, зададимся Ку =900 и тогда Рвых:
Выбираем напряжение питания Ек = 20 В.
Зададимся напряжением в точке О. для того чтобы каскад УНЧ работа в режиме класс А, то есть искажений, необходимо выполнение условия: |
Выберем U0 = 3,5 В.
Определим ток делителя напряжения R1, R2:
тогда:
Ток коллектора транзистора VT выбираем из соотношения:
Пренебрегая падение напряжения на переходе база-эмиттер вычисляем Rэ:
Пренебрегая падение напряжения на переходе коллектор-база найдем Rk:
Для исключения обратной связи по переменному току величина Сэ определяется из условия:
Разделительная ёмкость Ср1 выбирается из соотношения:
Расчет второго каскада осуществляется аналогично первому, но напряжение в точке О’ должно быть в 2-3 раза выше, чем напряжение в точке О:
ток делителя
выбираем равным коллекторному току первого транзистора: тогда
Коллекторный ток транзистора VT2 выбираем из соотношения:
мАтогда
ОмЗначение ёмкости
определяем из : ФПараметры выходного трансформатора не рассчитываем.
Далее составим принципиальную схему приемника, последовательно, каскадно соединяя все рассмотренные устройства (приложение).
Список используемых источников.
-
«Радиосвязь на железнодорожном транспорте» под ред. П.Н. Рамлау. М.; Транспорт, 1983г. -
Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам под ред. Н.Н. Горшкова. М.; Энергия, 1979г. -
Курс лекций по дисциплине «Каналообразующие устройства систем железнодорожной автоматики, телемеханике и связи» под руководством В.Б. Гуменникова.