Страница: 3/9
КПУ2 - второй каскад предварительного усиления
КПУ3 - третий каскад предварительного усиления
ВыхК - выходной каскад
Входной каскад ставится на входе усилителя для увеличения входного сопротивления усилителя.
Большинство источников входного сигнала развивают очень низкое напряжение Ег = 10 мВ. Подавать его непосредственно на каскад усиления мощности не имеет смысла, так как при слабом управляющем напряжении невозможно получить значительные изменения выходного тока.
Рассчитаем максимальное напряжение в нагрузке по формуле:
В (1)
Определим максимальный ток протекающий через нагрузку:
(2)
Рассчитаем требуемый коэффициент усиления усилителя по формуле:
(3)
Определим ориентировочное количество каскадов предварительного усиления по следующей формуле:
(4)
Полученное по формуле (4) количество каскадов округляют до ближайшего целого нечетного числа (в большую сторону), так как схема с ОЭ дает сдвиг фаз 180°
n = 3
Выходной каскад ставится на выходе усилителя и обеспечивает усиление мощности полезного сигнала в нагрузку.
2.3 Разработка принципиальной электрической
схемы усилителя
Схемная реализация входного каскада представлена на рис 7.
Рисунок 7
Это схема дифференциального каскада. Я решил выбрать диф. каскад по следующим причинам:
ü дифференциальный каскад обеспечивает повышенную температурную стабильность предварительного усиления
ü к дифференциальному каскаду проще подключить обратную связь
ü у дифференциального каскада сравнительно большое входное сопротивление.
Схемная реализация каскада предварительного усиления представлена на рис 8. Это схема усилителя на биполярном транзисторе включенном по схеме с общим эмиттером. Я выбрал эту схему так как у нее сравнительно большие коэффициенты усиления по напряжению и по току, а также большое входное сопротивление. Недостаток этой схемы – сдвиг фаз между входным и выходным сигналом равен 180°.
Рисунок 8
Схемная реализация выходного каскада представлена на рис 9.
Рисунок 9
Это схема двухтактного усилителя мощности работающего в режиме В. Двухтактный усилитель мощности обладает более низким коэффициентом нелинейных искажений, чем однотактный усилитель мощности. Также важным преимуществом двухтактной схемы является ее малая чувствительность к пульсациям питающих напряжений. Недостатком данной схемы является трудность подбора одинаковых транзисторов.
Электрическая принципиальная схема представлена на рис 10.
Рисунок 10
2.4 Электрический расчет
Рассчитаем максимальное напряжение в нагрузке по формуле:
В (5)
Определим максимальный ток протекающий через нагрузку:
(6)
Рассчитаем требуемый коэффициент усиления усилителя по формуле:
(7)
Определим ориентировочное количество каскадов предварительного усиления по следующей формуле:
(8)
Полученное по формуле (8) количество каскадов округляют до ближайшего целого нечетного числа (в большую сторону), так как схема с ОЭ дает сдвиг фаз 180°
n = 3
Рассчитаем напряжение питания усилителя по формуле:
(9)
где 
- падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер выходного транзистора в режиме насыщения, В;
- падение напряжения на резисторе, установленном в эмиттерной цепи выходного каскада, В;
Для большинства мощных транзисторов = 0,5 2 В. Предварительно можно принять = 1 В. Зададимся падением напряжения на резисторе, установленном в эмиттерной цепи: = 1 В
Реферат опубликован: 24/10/2006