Расчет элементов усилителя мощности

Резисторы, включенные параллельно эмиттерным переходам предоконечных транзисторов, предотвращают режим обрыва базы выходных транзисторов при запирании предоконечных транзисторов и рассчитываются по формуле:

. (4.1)

Резисторы R3 и R4 выберем от100-500 (Ом);

R3=500 (Ом) (4.2)

R4=500 (Ом) (4.3)

Выбираем R3, R4 - МЛТ резисторы из ряда Е96 [4]:

МЛТ - 0.5 - 500 Ом ±5%.

Определим входной ток выходных транзисторов VT4-5:

(А) (4.4)

Выберем предоконечные транзисторы по предельно-допустимым параметрам:

(А) (4.5)

(В) (4.6)

(Вт) (4.7)

Выбираем комплементарную пару n-p-n и p-n-p транзисторов [5], имеющих близкие параметры:

Параметры транзисторa:

VT2: КТ660A (n-p-n)

Uкэmax = 45 (В);

Iкmax = 0.8 (А);

Pкmax = 1 (Вт);

Uотп2=0,4 (В);

b = h21э = 100 - статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером.

Параметры транзисторa:

VT3: КТ639A (p-n-p)

Uкэmax = 45 (В);

Iкmax = 1.5 (А);

Pкmax = 1 (Вт);

Uотп3=0,4 (В);

b = h21э = 100 - статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером.

После выбора предоконечных транзисторов определяем входной ток усилителя мощности:

(мA), (4.8)

где R - сопротивление резистора, включенного параллельно эмиттерному переходу.

Достаточным усиление по току можно считать в том случае, если Iвхm £ 5мА, что соответствует типовому значению выходного тока ОУ.

Т.к. Iвхm < 5мА усиление по току в данном случае можно считать достаточным, что соответствует типовому значению выходного тока ОУ.

Выбираем транзистор VT1 [3]: КТ316А (n-p-n)

Параметры выбранного транзистора:

Uкэmax = 10 (В);

Iкmax = 10 (мА);

Pкmax = 150 (мВт);

b = h21э = 50 - статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером.

Uбэ = 0.6 (В)

Назначение цепи смещения - уменьшение свойственных классу В переходных искажений путем нейтрализация зоны нечувствительности двухтактных выходных каскадов.

Напряжение Uкэ транзистора VT1 (рис. 4.2) устанавливаем равным

Uкэ1=Uсм=UБЭотп2+½UБЭотп3½+UБЭотп4+½UБЭотп5½ (4.13)

где UБЭотп - напряжение отпирания транзисторов.

Uкэ1=Uсм =0.4+0.4+0.6+0.6=2 (В) (4.14)

Транзистор VT1 (рис. 4.2) включен по схеме с коллекторной стабилизацией - с отрицательной обратной связью по напряжению Uкэ. Напряжение на нем:

. (4.15)

Определив требуемое значение Uсм и задавшись R2=1кОм, рассчитываем R1. В качестве R1 выбираем подстроечные резисторы примерно удвоенного номинала, чтобы иметь возможность перекрыть погрешности расчетов, вызванные неопределенностью учитываемых характеристик транзисторов.

(Ом) 4.7 (кОм) (4.16)

Выбираем R2 - МЛТ резистор из ряда Е24 [6]:

МЛТ - 0.125 - 1 кОм ±5%.

Выбираем R1 - подстроечный резистор из ряда Е24 [6]:

СП3 - 16В - 4.7кОм10%

Замена источника тока:

Источники тока Io обеспечивают режим стабилизации Uсм и их величина должна быть не менее тока (4.8):

Io ³ Iвхm. (4.17)

Схема источника тока приведена на рис. 4.3 (a, n-p-n б, p-n-p) Ток Io - это ток коллектора VT1, включенного по схеме с фиксированным потенциалом базы (резисторы R1-R2), эмиттерной стабилизацией (R3) и термокомпенсацией (VD1). Потенциал базы UБ для сохранения активного режима транзистора должен удовлетворять условию:

Uб ³ Uнm+0.5×Uсм. (4.18)

Uб ³ 9+0.5×2=10 (В) (4.19)

Рис. 4.3, a Схема источника тока.

Выбираем транзистор VT1 (рис. 4.3, а) по предельным параметрам:

Uкэ > 2Е = 26 (В) (4.20)

Iк > Iо = 4.155 (мА) (4.21)

Еще статьи по технике и технологиям

Синтез цифровой системы управления
Тип двигателя Мощность, Вт Напряжение, В Ток, А Скор.вращ., Об/мин СЛ-261 Рн=24 Uн=110 Iн=0,5 n=3600 ...

Синтез позиционной следящей системы
Теория автоматического управления - одна из важнейших технических наук общего применения. Она дает теоретическую базу для исследования и практического применения любых автоматизированных систем во всех областях техники. При решении ...