Расчет усилителя мощности низкой частоты

Падение напряжения на резисторе RЭ  составляет

 

URЭ =(IK0 + IБ0) RЭ.

URЭ =(0,06+0,002)20=1,24В;

Тогда

R1 =

R1 = =1700 Ом ;

R2 =

; R2 = =450 ОМ;

Находим мощность, что выделяется в резисторах R1і R2:

 

PR1= (IБ0 + IД)2R1; PR1= (0,002+0,004)21700=0,061Вт=61 мВт;

PR2= IД2R2 ; PR2= (0,004)2450= 0,007 Вт=7мВт;

 

 

Из табл. 4, 5 выбираем резисторы R1і R2по мощности и сопротивлению, С2-32.

10. Находим  емкость конденсатора С2 .

Емкость С2 выбираем из условия обеспечения допустимого значения

 коэффициента частотных  искажений Мн :

CЭ ≥

CЭ ≥

=62,2мкФ;

значения получим в микрофарадах.

Рабочее напряжение  С2примем равным

UC2=1,5EK =1,5*12=18 В.

Из табл. 6 выбираем конденсатор С2, К50-35;

Из табл. 6 выбираем конденсатор С2.

 

11. Находим  амплитудные значения тока и  напряжения на входе каскада:

Iвх.т =

Iвх.т=0,041/40=0,001025 А=2 мА;

де h21Э min – минимальное значение коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ для выбранного транзистора.

 

Uвх.т= Iвх.тrвх,  Uвх.т= 0,002*500=1В;

 

Необходимая мощность входного сигнала

Рвх =

; Рвх =0,002*0,001/2= 1*106Вт;

12. Находим  расчетные коэффициенты усиления  каскада по току, напряжению и  мощности:

К1=h21Э min = 40*(60/120)=20;

КU=h21Э min =40*(68/500)=5,44; 

 

 КP=K1KU ; КP=20*5,44=109;  

[КP]дБ=101g КP =10lg109=20

Каскад рассчитан правильно, если значения коэффициента усиления по мощности равны приблизительно 20 дБ, как и было, принято раньше.

Так как, диапазон возможных значений коэффициента усиления по току у транзистора очень широкий: для КТ315Гон составляет  h21Э = 50...350, то каскад имеет запас по усилению.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

Таким образом, в заключении можно сделать следующие выводы.

Усилитель низких частот (УНЧ) – прибор (электронный усилитель) для

 усиления электрических  колебаний, соответствующих слышимому  человеком звуковому диапазону  частот.

Предварительный расчет УНЧ показал, что коэффициент усиления по

 мощности  [КP]дБ=22ðБ.

Для предварительного усиления, как правило, применяют усилители с

 ОЭ. При определенных  условиях можно считать, что каждый  усилитель

 по схеме с ОЭ  обеспечивает усиление мощности  приблизительно на

20ðБ.Поскольку бестрансформаторные оконечные каскады чаще строят

по схеме ОК, которые не имеют усиления по напряжению, то можно

считать величину их усиления по мощности равной 10 дБ. В таком

случае усиление в схеме УНЧ составило 70 дБ.

Предварительный расчет оконченного каскада УНЧ показал:

Рк макс ≥ 0,9 Вт;   Iк макс ≥ 1,2А;   fh21Э ≥ 60 кГц;

По найденным значениям  выбираем комплементарную пару

транзисторов p-n-p и  n-p-n типа с близкими по значениям параметров и

характеристикам КТ 814А и КТ 815А.

Окончательный расчет УНЧ показал, что коэффициент усиления по

мощности [КP]дБ=22ðБ. Таким образом, каскад рассчитан правильно.

Значения коэффициента усиления равны приблизительно 20 дБ, как и

должно было, принято раньше.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДОПОЛНЕНИЕ

Таблица 3 – Основные параметры  некоторых  транзисторов

Тип   транзистора	Струк-тура	Рк  макс, мВт	h21Э (β)	ƒh21 МГц	Граничный  режим		Клас  по  мощности
					Uк макс В	Iк макс мА
КТ 361 Г   КТ 3107 Е   КТ 315 Г	p-n-p   p-n-p   n-p-n	150   300   150	50-350   120-220   50-350	250   200   250	35   20   35	50   100   100	Малой  мощности
КТ 502 В   КТ 503 В	p-n-p   n-p-n	500   500	40-120   40-120	5   5	60   60	300   300	Средней  мощности
КТ 814 А   КТ 816 А   КТ 815 А   КТ 817 А	p-n-p   p-n-p   n-p-n   n-p-n	1000 (10000) 1000 (25000) 1000 (10000) 1000 (25000)	>40   >20   >40   >20	3   3   3   3	40   40      40   40	1500   3000   1500   3000	Большой мощности

*) В скобках приведена  мощность с дополнительным теплоотводом

 

Таблица 4 – Ряды номинальных значений

Індекс ряда	Позиции ряда	Допустимые отклонения от номинальной величины, %
Е 6	1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8	20
Е 12	1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2	10
Е 24	1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,5; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9; 4,3; 4,7; 5,1; 5,6; 6,2; 6,8; 7,5; 8,2; 9,1	5

 

Таблица 5 – Постоянные резисторы

Тип  транзистора	Диапазон  сопротивлений	Номинальная мощность, Вт
МЛТ	1 Ом – 3,01 МОм    1 Ом – 51 МОм     1 Ом – 10 МОм	0,125 0,25;0,5 1;2
С2-32	1 Ом – 3 МОм    1 Ом – 5,1 МОм    0,1 Ом – 5,1МОм    1 Ом – 10 МОм    1 Ом – 22МОм	0,125 0,25 0,5 1 2

 

 

Таблица 6 – Конденсаторы  постоянной емкости

Номинальное  напряжение, В	Номинальная  емкость, мкФ
	К 50-7	К 50-35	К 50-18	К 10-17	К 73-17
6,3		20;30;50; 100;200;500	220000
10		10;20;30;50; 100;200;500; 1000;2000;5000	100000
16		5;10;20;30;50; 100;200;300; 1000;2000;5000	22000      68000      100000
25		2;5;10;20;30;50;100;200;500; 1000;2000;5000	15000 33000 100000
50		2;5;10;20;30; 50;100;200; 500;1000;2000	4700 1000 15000 22000	0.001 0.01 0.022 0.056
63					0.22;0.33; 0.47;0.68; 1;1.5;2.2; 3.3;.4.7
100		0.5;1;2.5;10; 20;30;50	2200 4700 10000
160	2;50; 100; 200;500	1.2;5;10;20			1.5;2.2
250	10;20; 50; 100;200		1000 4700		0.047; 0.068;0.1; 0.15;0.22; 0.33;0.47; 0.68;1
300	5;10; 20;50; 100;200
350	10;20; 50;100
450	10;20; 50;100