Попередній розрахунок підсилювача напруги

2.5 Попередній розрахунок підсилювача напруги

У якості підсилювача напруги використаємо підсилювальний каскад за схемою зі спільним емітером на основі біполярного транзистора.

Розрахуємо коефіцієнт підсилення за напругою:

 (15)

Оскільки частота вихідного сигналу 10 МГц, то гранична частота транзистора .

Оскільки підсилення виконує ПП по потужності, то максимальна потужність що розсіюється на колекторі транзистора не повинна бути меншою за Р_к

Оскільки К_пр=25

то Р_вх= ; (16)

Р_вх=  

І_кмах =

За розрахованими параметрами підберемо транзистор типу КТ830А з параметрами:

= 30 В,

= 2 А,

= 5 Вт.

2.6 Розробка детальної структурної схеми

Детальна структурна схема перетворювача наведена на рисунку 5.

Рисунок 5 – Детальна структурна схема

ПП – первинний перетворювач, призначений для перетворення струму у напругу. Схема віднімання основана на ОП К140Д1Б. Межі вихідної напруги 0...5,7В.

ПП – підсилювач потужності, використовується для забезпечення потужності на навантаженні. Оснований на БТ КТ816А і КТ817А.

ПН – підсилювач напруги, призначений для підсилення величини вихідного сигналу по напрузі до 20В. Таким чином на виході даного каскаду отримуємо напругу 0...20В. Оснований на транзисторі КТ830А

Закінчивши попередню розробку структурної схеми, маємо схему, розбиту на декілька каскадів, внаслідок чого, для кожного з каскадів зроб-лений попередній розрахунок. Тобто визначені динамічні діапазони, коефі-цієнти підсилення, максимальні значення струмів, напруг, потужностей, вибрані згідно розрахункам операційні підсилювачі, транзистори.

Принцип роботи перетворювача заключається у наступному. Генератор імпульсів виробляє сигнал, що подається на вхід ОП, після його перетворення він потрапляє на каскад підсилення потужності, а згодом і в каскад підсилення напруги. Так як з ОП напруга виходить досить малою то виникає необхідність її підсилення по напрузі та стабілізації та підсилення по потужності, саме тому у схемі і використовуємо підсилювачі напруги та потужності що побудовані на транзисторах.

3. Електричні розрахунки

3.1 Електричний розрахунок підсилювача потужності

Електричний розрахунок виконуємо за допомогою електричної принципової схеми , яка зображена на рисунку 6.

Рисунок 6 – Схема електрична принципова підсилювача потужності (ПП)

Вхідні дані:

Транзистори КТ816А і КТ817А:

= 25 Вт,

= 3 А,

= 25 В,

U_мах = 20 В,

Р_вх= 3,7 Вт,

Р_вих= 13 Вт.

Оберемо напругу живлення

Задаємося .

З вихідних характеристик транзисторів:

 ,  при .

З вхідних характеристик:

 при  та .

Задамося ,

,

 тому  ,

.

Проведемо розрахунок опорів вхідного подільника R₇ R₈

 (17)  (18)

Розрахуємо вхідний опір цього каскаду:

 (19)

Ом – додатковий опір.