Курсовая работа: Расчет трансформаторного усилителя

Вычисляем выходную мощность предоконечного каскада по формуле

Pвых1=Кз.м*РбА=(1.1…1.2)*РбА2

Где Кз.м=1.1…1.2- коэффициент запаса, учитывающий потери мощности в цепи смещения оконечного каскада.

Находим мощность РК.р, рассеиваемую коллектором VТ1.

РК.р=(2…3)Рвых

Принимая, с учетом падения напряжения на резисторе фильтра Rф, напряжение питания предоконечного каскада

Eк1= 0.9Е1

выбираем транзистор VТ1

Режим покоя транзистора.

Eк1= 0.9Е

Ukэn1=0.5*Ек1

Uэn=(0.1…0.3) Ек1

R3=(2…6) Rвx2

Ikn1=(E1- Ukэn1- Uэn)/R3

Iбn1=Ikn1/h21э

Выбираем сопротивление резистора R3 таким, чтобы обеспечить возбуждение транзистора оконечного каскада в режиме генератора тока.

Высчитываем мощность рассеиваемую резистором R3 и выбираем его тип и наминал

P3= Ikn1* R3= МТЛ-

Вычисляем эквивалентное сопротивление коллекторной цепи транзистора VТ1 в точке покоя (Rk~1)

Rk~1=(R3* Rвx2)/( R3+ Rвx2)

Оцениваем коэффициент усиления предоконечного каскада

Кu= (h21э* Rk~1)/ h11Э

Определяем требуемую амплитуду коллекторного тока транзистора VТ1 по формуле, учитывая, что для последовательно соединенных каскадов должно выполняться равенство:

UkA1= UбA2Pвых=1.1*Pб2=> UkA* IkА=1.1* UбA2* IбА2

IkА1=1.1* IбА2

Вычисляем амплитудное значение тока базы и напряжение база-эмиттер транзистора VT1

IбА1=IkA1/ h21Э=UбA1= IбА1* h11Э

30. Находим сопротивление резистора R4

E1=Ikn1*R3+Ukэn1+Ikn*R4=> R4= (E1- Ikn1*R3- Ukэn1)/ Ikn1

P4=I2kn1*R4

Вычисляем сопротивления R1 и R2

Rб1/R4=S-1=> Rб1

Uсм=Uбэn1+ Uэn1=E1* Rб1/R1=>R1=E1* Rб1/ Uсм

R2= Rб1*R1/( R1- Rб1)

Iд1=E1/(R1+R2)

P1= Iд12*R1

P2= Iд12*R2

Вычисляем входное сопротивление предоконечного каскада Rвx1 в точке покоя.

Rвx1=Rб1* h11Э/( h11Э+ Rб1)

Рассчитываем фактический коэффициент усиления предоконечного каскада

Ku1= (h21Э*R3* Rвx2/( R3+ Rвx2))/(Rr+ h11Э*(1+ Rr/Rб1))

Уточняем коэффициент усиления оконечного каскада с разомкнутой цепью ООС.

Ku=Ku1*Ku2

Строим сквозную динамическую характеристику оконечного каскада и рассчитываем коэффициент нелинейных искажений Кr, полагая цепь ОС разомкнутой.

Uвх=Uбэ+Iб*Rr= Rr=R3

Krр=0.5*((Ik`- Ik``)/( Ik`+ Ik``))

Krр<Kr, так как Krр<Kr, то ООС не требуется.

Определим амплитуду входного сигнала

Uc=UбА1

Находим входное сопротивление усилителя

Рассчитываем мощность потребляемую усилителем от источника входного сигнала.

Рвх=Uc2/ Rвх1

Рассчитываем емкость разделительных и электрических конденсаторов.

Ммсм=3√(1/Ммус)

τ1=√(1/((М2мсм-1)* (2*π*fm)2))

С1= τ1/(Rr+Rвх1)

Выбираем конденсатор К

С2= τ2/(R3+Rвх2)

Выбираем конденсатор К

Определяем значения Rф и Сф и выбираем окончательно

Сф=√(Ku/(2*π*fm*Rm))

Iф=Ikср+Iд+Iвср

Rф=∆UФ/Iф

PФ= Rф* Iф2

Вычисляем полный ток I0, потребляемый усилителем от источника питания.

I0=ΣIkср+ΣIд+ΣIбср

Рассчитываем КПД усилителя

η=РН/(I0*E)*100%