2.1 Расчёт оконечного каскада
Из предварительного расчёта известно:
Транзистор КТ801;
A=1.2 –глубина обратной связи;
Вт – колебательная мощность;
hт=0,85;
fн=80Гц;
Мн=0,35дБ;
fв=13кГц;
Mв=0,65дБ;
Rн=2,7Ом;
Uок=19В – напряжение покоя на коллекторе
Iвх=23мА.
Рисунок 3 – Оконечный каскад усилителя
Уточним отдаваемую мощность:
(2.1.1)
где
(2.1.2)
Определим сопротивление нагрузки для переменного тока
(2.1.3)
Рассчитаем сопротивление половины первичной обмотки выходного трансформатора:
(2.1.4)
Напряжение источника питания:
(2.1.5)
Выберем Е0=20В.
Мощность, потребляемая выходной цепью:
(2.1.6)
Рисунок 4 – Входная и выходная характеристики транзистора КТ801Б
КПД выходной цепи:
(2.1.7)
Мощность рассеяния на коллекторе одного транзистора:
(2.1.8)
Ток покоя коллектора в оконечном каскаде:
(2.1.9)
Такому току коллектора соответствует ток базы IоБ=1мА, а это соответствует напряжению на базе транзистора Uоб=0,55В(рисунок 4).
Амплитуда полезного сигнала на оконечных транзисторах составит
(2.1.10)
Сопротивление делителя в цепи базы транзисторов оконечного каскада:
(2.1.11)
где
(2.1.12)
Выбираем =10 Ом.
Для выбора типа резистора определяем мощность, рассеваемую на нем:
(2.1.13)
Выбираем резистор типа R9 типа С2-23-0,125.
(2.1.14)
Выбираем .
(2.1.15)
Выбираем резистор типа R8 типа С2-23-1,0.
Входное сопротивление одного плеча оконечного каскада с учётом сопротивлений делителя в цепи базы:
(2.1.16)
Выходное сопротивление транзистора рассчитываем с помощью выходной характеристики:
(2.1.17)
Коэффициент трансформации на одно плечо выходного трансформатора:
(2.1.18)
Требуемая величина индуктивности половины первичной обмотки выходного трансформатора
(2.1.19)
Индуктивность рассеяния:
(2.1.20)
Так как выбран высокочастотный транзистор, то все искажения на высокой частоте можно распределить между выходным и межкаскадным трансформаторами:
(2.1.21)
Выходное напряжение и коэффициент усиления оконечного каскада:
(2.1.22)
(2.1.23)
Частотные и фазовые искажения, вносимые оконечным каскадом:
(2.1.24)
(2.1.25)
Частотные и фазовые искажения, выносимые оконечным каскадом на высокой частоте:
(2.1.26)
(2.1.27)
Расчёт площади теплоотвода
Pк=0,9Вт
Тn.max=70OC –максимальная температура коллекторного перехода
Rnк=20 гр/Вт –тепловое сопротивление переход-корпус
(2.1.28)
- тепловое сопротивление корпус-среда.
(2.1.29)
- площадь теплоотвода.