Проектирование усилителя мощности на основе ОУ

Страница 3

Kpок » Ki

Поскольку Ki = b+1 имеем:

Kpок » b+1

Из технической документации на транзисторы для нашей комплементарной пары получаем b = 30. Поскольку b велико, можно принять Kpок = b+1 » b. Отсюда Kpок = 30 .

Найдём собственно выходную мощность бустера. Из соотношения

Kpок = ¾¾

Pвх

получим Pвх = ¾¾ , а с учётом предыдущих приближений

Kpок

Pвх = ¾¾

b

5000 мВт

= ¾¾¾¾¾ = 160 мВт

30

2.3 Определим амплитуду тока базы транзистора VT1 Iбvt1 :

Iб = ¾¾¾ , т.к. Iн = Iкvt1 получим :

1+b

Iн Iн 1600 мА

Iбvt1 = ¾¾¾ » ¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 52 мА

1+bvt1 bvt1 30

2.4 Определим по входной ВАХ транзистора напряжение на управляющем

переходе Uбэ (cм. рис 3.2)

   
   

рис 3.2

Отсюда находим входное напряжение Uвхvt1

Uвхvt1 = Uбэvt1 + Uн = 1.2 В + 6.32 В = 7.6 В

2.5 Определим входное сопротивление верхнего плеча бустера Rвх :

Uвх Uвх 7.6 В

Rвх = ¾¾¾ = ¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 150 Ом

Iвхvt1 Iбvt1 5.2*10-3

Поскольку из-за технологических особенностей конструкции интегрального операционного усилителя К140УД6 полученное входное сопротивление (оно же сопротивление нагрузки ОУ ) мало (для К140УД6 минимальное сопротивление нагрузки Rmin оу = 1 кОм ), поэтому для построения оконечного каскада выбираем составную схему включения (чтобы увеличить входное сопротивление Rвх ). Исходя из величины тока базы транзистора VT1 Iбvt1 (который является одновременно и коллекторным током транзистора VT3 ) выбираем комплементарную пару на транзисторах КТ-361 (p-n-p типа) и КТ-315 (n-p-n типа). Соответственно схема оконечного каскада примет вид, показанный на рис. 3.3 .

3. Окончательный расчёт оконечного каскада

3.1 Расчитаем входную мощность Pвхок полученного составного оконечного каскада. Исходя из того, что мощность на входе транзистора VT1 Pвх мы посчитали в пункте 2.2 , получим :

Pвх Pвх 160 мВт

Pвхок = ¾¾¾ » ¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 3.2 мВт

bvt3+1 b 50

3.2 Определим амплитуду тока базы Iбvt3 транзистора VT3. Поскольку Iкvt3 » Iбvt1 имеем :

Iкvt3 Iбvt1 52 мА

Iбvt3 = ¾¾¾ » ¾¾¾ = ¾¾¾ » 1 мА

1+bvt3 bvt3 50

3.3 Определим по входной ВАХ транзистора VT3 напряжение на управляющем переходе Uбэvt3 (см. рис. 3.4 ). Поскольку Uбэvt3 = 0.6 В , для входного напряжения оконечного каскада Uвхок имеем:

Uвхок = Uн + Uбэvt1 + Uбэvt1 = (6.32 + 1.2 + 0.6) В = 8 В

   
   

рис 3.4

3.4 Определим входное сопротивление оконечного каскада Rвхок :

Uвхок 8 В

Rвхок = ¾¾¾ = ¾¾¾ = 8 кОм

Iбvt3 1 мА

Полученное входное сопротивление полностью удовлетворяет условию

Rвхок ³ Rн min оу

где Rн min оу = 1кОм (для ОУ К140УД6).

4. Задание режима АВ. Расчёт делителя

Для перехода от режима В к режиму АВ на вход верхнего плеча нужно подать смещающее напряжение +0.6 В, а на вход нижнего плеча - –0.6 В. При этом, поскольку эти смещающие напряжения компенсируют друг друга, потенциал как на входе оконечного каскада, так и на его выходе останется нулевым. Для задания смещающего напряжения применим кремниевые диоды КД-223 (VD1-VD2, см. принципиальную схему), падение напряжения на которых Uд = 0.6 В

Расчитаем сопротивления делителя Rд1= Rд2= Rд . Для этого зададим ток делителя Iд, который должен удовлетворять условию:

Iд ³ 10*Iбvt3

Положим Iд = 3 А и воспользуемся формулой

Ек – Uд (15 – 0.6) В

Rд = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾ = 4.8 Ом » 5 Ом

Перейти на страницу номер:
 1  2  3  4  5 
Скачать реферат Скачать реферат


Реклама

Разделы сайта

Последние рефераты