Розрахунок трансформаторного підсилювача

Оцінюємо працездатність обраного транзистора в заданих температурних умовах

Т-температура навколишнього середовища, К

Тn-максимальна температура колекторного переходу, К

RК.n-к-тепловий опір перехід-корпус, К / Вт

Так як за умовою Рк.р.<РК макс, то данный транзистор проходит по условию.

Вибираємо режим посилення класу А і розраховуємо оптимальний коефіцієнт трансформації:

знаходимо амплітуду колекторного напруги UkA2 з рівняння

E = Ukn2 + Uеп2 = UкА2 + Uост + Uеn2

Залишкова напруга на колекторі Uост для високовольтних транзисторів при великих токах вибирають рівним 2 ... 10 В, для низьковольтних 1 ... .4 В.

UкА2 = Е Uост- Uеn2

знаючи вихідну потужність каскаду, обчислюють еквівалентний опір колекторної ланцюга транзистора VT2 в точці спокою (Rk

розраховуємо оптимальний коефіцієнт трансформації за формулою

Складаємо еквівалентну схему підсилювача для області середніх частот, враховуючи при цьому структуру транзисторів, і відзначаючи на ній все напруги і струми. Опором Rф можна знехтувати.

Розрахунок трансформаторного підсилювача

Примітка: Далі розрахунок ведемо вважаючи ланцюг ООС розімкнутої.

Обчислюємо струм колектора спокою

Графічно визначаємо струм бази Iбn2 і напруги U бn2. Для цього на сімействі вихідних характеристик транзистора відзначаємо додаткову точку А (Ikn, Ukn), через яку при необхідності проводять додаткову характеристику, відповідну Iбn2. Величину струму Iбn2 визначають методом лінійної інтерполяції, використовуючи дві сусідні характеристики. Отриману точку переносять на вхідну характеристику транзистора і знаходять U бn2.

Знаходимо величини h21Е і h11Е в точці спокою.

Будуємо на сімействі вихідних ВАХ транзистора динамічну лінію навантаження і гіперболу допустимої потужності

Визначаємо динамічно режим роботи транзистора. Для цього відкладаємо на осі абсцис амплітуду напруги колектор-емітер UkA2, визначаємо амплітудні значення струму колектора IkА2, струму бази IбА2. Переносимо значення струму IбА2 на сімейство вхідних характеристик і знаходимо напруга U бА2. робимо висновок про ефективність використання підсилюючих властивостей транзистора.

UkA2 = IkА2 = IбА2 = U бА2

Обчислюємо опір резистора R7 і потужність, що розсіюється на ньому по току спокою, а потім остаточно вибираємо його тип і номінал.

E = Uкеn + Ikn2 * R7 => R7 = (E- Uкеn) / Ikn2

Знаходимо величину еквівалентного опору базового подільника Rб2 з урахуванням коефіцієнта температурної нестабільності S.

Складаємо рівняння для базової ланцюга VТ2 в режимі спокою і знаходимо опір резистора R5.

Розраховуємо опір резистора R6.

Визначаємо струм дільника Iд2 і знаходимо потужність розсіювання резисторів базового подільника і остаточно вибираємо їх тип і номінал.

Вибираємо резистор R5 МЛТ- R6 МЛТ-

Обчислюємо вхідний опір кінцевого кacкaдa Rвx2.

Rвx2 = (Rб2 * h11Е) / (Rб2 + h11Е)

Розраховуємо коефіцієнт посилення кінцевого каскаду по напрузі Кu2 без урахування ООС.

Визначаємо потужність, споживану базової ланцюгом транзистора VT2 від попереднього каскаду, за формулою:

Rб2 = 0.5 * I2бА2 * Rвx2

Обчислюємо вихідну потужність предоконечного каскаду за формулою

Де Кз.м = 1.1 ... 1.2-коефіцієнт запасу, що враховує втрати потужності в ланцюзі зміщення кінцевого каскаду.

Знаходимо потужність РК.р, що розсіюється колектором VТ1.

Беручи, з урахуванням падіння напруги на резисторі фільтра Rф, напруга живлення предоконечного каскаду

вибираємо транзистор VТ1