Выбор предоконечных транзисторов

3. Выбор предоконечных транзисторов

Амплитуда переменной составляющей тока коллектора предоконечных транзисторов:

КТ 816 Б:

КТ 817 Б:

Выберем

Для того, чтобы получить достаточно низкий уровень переходных искажений, выбираем наименьшую допустимую величину тока покоя:

Тогда сопротивления резисторов R20 и R21 будут равны (падение напряжения на резисторах R20 и R21 порядка 0,4 В):

Мощность, рассеиваемая на каждом предоконечном транзисторе при отсутствии сигнала, равна . Так как базовая цепь оконечных транзисторов потребляет мощность , то предоконечные транзисторы с учётом потерь в резисторах R20 и R21 должны отдавать мощность , что приводит к дополнительному рассеиванию мощности  . В результате предоконечные транзисторы выбираем по величине максимальной рассеиваемой мощности:

Кроме того, при выборе транзисторов учитываем величины и .

По рассчитанным данным выбираем комплементарную пару транзисторов VT1 и VT2 с идентичными характеристиками:

КТ 814 А – p-n-p проводимость

КТ 815 А –n-p-n проводимость

Определив по справочнику величину  , рассчитываем токи базовой цепи:

По входным характеристикам для транзисторов VT1 и VT2 определяем величины , , и .

Находим напряжение смещения между базами транзисторов VT1 и VT2:

,

где

Напряжение смещения обеспечивается диодами. Для того чтобы при максимальном входном сигнале диоды не запирались, выбираем ток смещения:

Для обеспечения малого значения тока покоя транзисторов между базами транзисторов VT1 и VT2 следует приложить постоянное напряжение . Это достигается с помощью диодов, установленных в цепи управления базы VT1 и VT2. Резисторы R22 и R23 задают необходимый ток смещения.

По статическим характеристикам выбранного типа диода находим соответствующее току напряжение на диоде. Сопоставляя последнюю величину с напряжением , определяем необходимое число диодов, нам необходимо 2 диода.

Выбираем диоды типа Д9Е.

Выберем R22=R23=2 кОм

4. Расчёт нелинейных искажений

Для определения нелинейных искажений оконечного каскада необходимо построить сквозную динамическую характеристику, устанавливающую зависимость тока в нагрузке от входного напряжения каскада , т. е. . Обычно вначале строится сквозная характеристика только для одного плеча, а затем с учётом возможной асимметрии плеч строится характеристика для каскада в целом. Связано это с тем, что весьма большая глубина обратной связи в таких схемах эффективно нивелирует малые расхождения в действительной форме характеристик плеч. С учётом присущей эмиттерному повторителю обратной связи входное напряжение:

Для построения сквозной характеристики одного плеча достаточно трёх точек. Первая точка соответствует току и входному напряжению:

Для второй точки может быть выбрано значение тока . По выходным характеристикам оконечного транзистора определяем ток , а по входным характеристикам – напряжение .

Третья точка соответствует значениям тока

и .

1)

Для КТ816Б:

КТ817Б:

2)

КТ816Б:

КТ817Б:

3)

КТ816Б:

КТ817Б:

По трём точкам строим сквозную характеристику для одного плеча. Ток соответствует амплитуде входного сигнала:

Значения токов  являются исходными для определения сквозной динамической характеристики.

Так как параметры оконечных транзисторов отличаются не более чем на %, то при определении сквозной динамической характеристики каскада в целом следует принимать коэффициент асимметрии b=0,15

Рассчитаем коэффициент гармоник методом пяти ординат. Для этого, пять значений тока, необходимых для расчёта по методу пяти ординат, определяются исходя из токов плеча на основе следующих выражений:

Средние значения тока и амплитуды токов гармоник получаются из следующих выражений:

  

 

Выполним проверку:

0,23+2,34+0,175+0,07-0,055=2,76

Коэффициент гармонических нелинейных искажений (или коэффициент гармоник) каскада определяется из выражения:

Обозначим .

Сравним рассчитанную величину коэффициента гармоник с заданной величиной .

Необходимо принять меры по снижению коэффициента гармоник, для этого оконечный каскад совместно с промежуточным каскадом охватываем отрицательной обратной связью.

Определяем необходимую глубину обратной связи:

Выберем F=5.

С учётом глубокой ООС:

Последнее выражение для  удовлетворяет техническому заданию.