EntradaCálculo del amplificador de transistores con retroalimentación. Cálculo del amplificador con un emisor común.
Resumen analítico
Los amplificadores de baja frecuencia se basan en transistores bipolares y de campo en una versión discreta o integral. En la calidad de la fuente de la señal de entrada en amplificadores de baja frecuencia, cualquier señal puede incluir (sensor, amplificador anterior, micrófono, etc.) La mayoría de las fuentes de entrada Desarrollar un voltaje muy bajo. Sírvelo directamente a la Cascada de ganancia de energía no tiene sentido, ya que con un voltaje de control débil es imposible obtener cambios significativos en la corriente de salida y, por lo tanto, la potencia de salida. La composición del esquema estructural del amplificador, excepto la cascada de salida que proporciona la potencia requerida, incluye cascadas de pre-amplificación.
Estas cascadas son habituales para clasificar por la naturaleza de la resistencia de carga en el circuito de salida del transistor. El mayor uso se obtuvo mediante cascadas de amplificación resistiva, cuya resistencia a la carga es la resistencia. El transformador también se puede utilizar como transistor. Tales cascadas se llaman transformador.
En las cascadas previas a la mejora en los transistores bipolares, se usa más a menudo un circuito con un emisor común, que tiene una alta tensión y ganancia de potencia, una resistencia de entrada relativamente grande y permite el uso de una fuente de energía común para los emisores y cadenas de coleccionistas.
El diagrama más simple de la cascada amplificante resistiva con un emisor común y la fuente de alimentación de una fuente se muestra en la Figura 1.
Figura 1 - El diagrama más simple de la cascada amplificante resistiva.
Este esquema se llama un diagrama con una corriente de base fija. El desplazamiento de la corriente fija de la base se caracteriza por un número mínimo de piezas y un bajo consumo de corriente de la fuente de alimentación. Además, resistencia relativamente grande resistencia R B. Prácticamente no afecta la magnitud de la resistencia de entrada de la cascada. Sin embargo, este método de desplazamiento es adecuado solo cuando la cascada funciona con pequeñas fluctuaciones en la temperatura del transistor. Además, la gran dispersión e inestabilidad de los parámetros.b. Incluso el mismo tipo de transistores hacen que el modo de operación de la cascada sea inestable al cambiar el transistor, así como en el tiempo.
Un circuito más eficiente es un circuito con un voltaje de sesgo fijo basado en la base de datos que se muestra en la Figura 2.
Figura 2 - Esquema con divisor de voltaje
En esta resistencia de esquema. y Fuente de alimentación paralela conectada e para, formando así un divisor de voltaje. Divisor formado por resistencias y Debe tener una resistencia suficientemente grande, de lo contrario, la resistencia de entrada de la cascada será pequeña.
Al construir amplificadores de transistores, es necesario tomar medidas para estabilizar la posición del punto de trabajo sobre las características. La razón por la que tiene que recurrir a estas medidas es el efecto de la temperatura. Hay varias opciones para la llamada termostabilización de los modos de operación de cascadas de transistores. Las opciones más comunes se presentan en las Figuras 3,4,5.
En el esquema (consulte la Figura 3), el termistor con un coeficiente de temperatura negativo de la resistencia se incluye en la cadena base de tal manera que, con un aumento de la temperatura, un voltaje negativo disminuye al reducir la resistencia del termistor. En este caso, existe una disminución en la base actual y, por lo tanto, la corriente del colector.
Figura 3 - Esquema con termistor
Uno de los posibles esquemas de estabilización térmica con un diodo semiconductor se muestra en la Figura 4.
Figura 4 - Diagrama de estabilización térmica con diodo semiconductor.
En este esquema, el diodo se enciende en la dirección opuesta, y la característica de temperatura de la corriente inversa del diodo debe ser similar a la característica de temperatura de la corriente inversa del colector de transistores. Al cambiar el transistor, la estabilidad se deteriora debido a la dispersión de la corriente inversa del colector.
La distribución más alta fue el esquema de estabilización térmica que se muestra en la Figura 5.
Figura 5 - Esquema con la cadena de estabilización del emisor Rese
En este esquema, hacia el voltaje directo fijo del desplazamiento eliminado de la resistencia. Voltaje incluido derivado de la resistencia R MI. Al pasarlo, la corriente del emisor. Deje que, por ejemplo, con un aumento de la temperatura, el componente constante de la corriente del colector aumentará. Un aumento en la corriente del colector conducirá a un aumento en la corriente del emisor y la caída de voltaje en la resistencia R MI. . Como resultado, el voltaje entre el emisor y la disminución de la base, que conducirá a una disminución en la corriente de la base, y en consecuencia, la corriente del colector. En la mayoría de los casos, la resistencia r. MI. Es derivado de un condensador de una gran capacidad. Esto se hace para eliminar la variable de componente de corriente del emisor de la resistencia R de R mi.
3 elaborando el esquema estructural
Para el amplificador proyectado, es recomendable aplicar un diagrama que comprende un divisor de voltaje, separando elementos capacitivos (condensadores).
El divisor de voltaje está diseñado para dispensar el voltaje según la base de datos. El divisor consiste en resistir r B1.y r. B2.. Resistencia R. B1.se conecta a K. contacto positivo de la fuente del voltaje constante del paralelo EC a la resistencia al colector R K, y r B2.entre la rama de la base y el contacto negativo de la fuente del voltaje constante de la CE.
Los condensadores de separación se utilizan para cortar el componente constante de la señal de corriente (es decir, la función de estos elementos no es omitir la corriente constante). Se encuentran entre las cascadas del amplificador, entre la fuente de señal y las cascadas, así como entre la última cascada del amplificador y la carga (consumidor de la señal mejorada).
Además, los condensadores se utilizan en el circuito de estabilización de emitros. Conectado paralelo a los Emiratos resisten a RA.
Servir para eliminar la variable de la señal del componente de la resistencia del emisor.
El principio de operación del detalle de dos etapas se presenta en la Figura 6.
Figura 6- Diagrama estructural de un amplificador de dos etapas
Desde la fuente de la señal hasta la primera etapa del amplificador, se alimenta una señal débil, que se mejora en el transistor debido al voltaje de suministro constante obtenido de la fuente de alimentación. A continuación, ya varias veces, la señal reforzada golpea la entrada de la segunda cascada, donde
Además, la tensión de alimentación se mejora con el nivel de señal deseado, después de lo cual se transmite al consumidor (en este caso: carga).
La tarea:
Desarrolle un diagrama de un pre-amplificador de voltaje de baja frecuencia de potencia promedio con parámetros especificados:
El valor de amplitud del voltaje en la salida del amplificador US \u003d 6 V;
El valor de amplitud de la señal de origen UVH \u003d 0.15 V;
Voltaje de origen de voltaje constante en el circuito del colector.Ek \u003d 20 v;
Resistencia en el circuito de carga del amplificador rn \u003d 3.3 com;
Rango de frecuencias mejoradas F N F B \u003d 20 Hz - 20000 Hz;
Coeficiente de distorsión de frecuencia M B \u003d 1.18;
Resistencia interna de la fuente de señal RI \u003d 130 Ohms.
Definimos el colector de voltaje máximo: el emisor UCE, debe satisfacer la condición:
Ukama ≥ 1.2 × EC.
Ukama ≥ 1.2 × 20 \u003d 24 V.
Por las condiciones son el transistor adecuado.GT 404A (Apéndice A)
h 21E \u003d 30 ÷ 80
Figura 7 - Esquema de transistor Amplificatorio Cascade con emisor compartido
4 Cálculo del amplificador de transistores.
4.1 Primera cascada.
4.1.1 del amplificador de corriente permanente
Al calcular el amplificador, usamos el método grafanalítico de cálculo.
Primero: seleccione el punto de funcionamiento del transistor en el voltaje de entrada: la característica de amperios del camino (consulte el Apéndice A). Desde el punto de la rama UPP, realizaremos perpendicular a la intersección con el gráfico de la curva de entrada. Este punto es el punto de base de datos de la base. Omitiéndolo de ella perpendicular al eje IB, encontraremos una corriente constante de la base del IBP, MA
En el eje del voltaje de UBE, definiremos la UBE mínima. Min. Y la UBE máxima Max Valores de voltaje, posponer en ambos lados del segmento igual a UMVX. A partir de los valores obtenidos, llevaremos a cabo perpendiculares a la intersección con la curva de la gráfica, y en los puntos de intersección con un horario al eje de la base de la base IB.
En el gráfico de la familia de las características de salida, definimos la posición del punto de trabajo al pasar del punto ICP en el eje del IK horizontal directo antes de la intersección con alguna sucursal de la familia de la base de la base (consulte el Apéndice B). Será un punto de descanso de la cadena de coleccionistas. Bajamos la perpendicular al eje de los voltajes de la UPP, donde obtenemos el punto de descanso del voltaje de trabajo.
Construimos una carga estática directamente a dos puntos, uno de los cuales es P, y el segundo en el eje de la UCE igual a la CE. Al construir una carga recta, cuando se intersecciona con el eje de corriente del colector, el punto resultante de la ICZ es un punto ficticio que hace que el significado de la corriente con un transistor de cortocircuito (puente).
Cálculo de resistencias resistencias r B1 y r b2 (OM) Divider de voltaje
La corriente del divisor se elige dentro de (8 ÷ 10) :
4.1.2 Cálculo de cálculo dinámico.
Calcule el coeficiente de ganancia de voltaje por la fórmula:
El primer paso en esta etapa es necesario traer el voltaje de la fuente de la señal y su resistencia interna "a la entrada" de la primera etapa, es decir, Encuentre un voltaje y resistencia equivalentes válidos sobre la base del primer transistor. Para hacer esto, encontramos la magnitud de la resistencia paralela del circuito básico del componente variable de la corriente de entrada R B por fórmula:
En paralelo, la resistencia de RB se conectará al transistor de corriente variable (dinámica), que está determinada por la entrada WA, como la relación de incrementos de la tensión de entrada a la corriente, es decir:
Corrientes de entrada dinámica:
Dado que la resistencia en la cadena de colector cambió sobre la señal de variable, es necesario volver a calcular y construir una carga dinámica directa, que se ejecutará a lo largo de dos puntos en la característica de salida (Apéndice A).
Realmente cargar el rango dinámico, de la siguiente manera desde el Apéndice A, se repartirá dentro de dos ramas de la corriente base de la IBD 1 y 2 1 y UKD 2
7,5<40
Sigues la segunda cascada.
Para hacer esto, calcular:
4.2. Segunda cascada
4.2.1 Cálculo de un amplificador de corriente permanente
Para la segunda cascada, elija el transistor de la potencia media. En todos los parámetros, GT 404V H es adecuado 21e \u003d 30 ÷ 80.
Porque La ballena de entrada es la misma.GT 404A. y GT 404B, entonces la inicial será la misma. Del mismo modo, construimos un horario y tomamos valores.
También elija el punto de operación (consulte el Apéndice D).
La resistencia está diseñada para la termocompresión del modo de funcionamiento de la cascada y se selecciona en el rango (0.1.-0.3) RK.
La corriente divisoria para el transistor de la potencia promedio debe ser elegida (2 ÷ 3) el IBP
Calcular la resistencia a las resistencias r B3 y r b4 , Divisora \u200b\u200bde voltaje OM
4.2.2 Cálculo del cálculo delinámico.
Encuentre el valor de la resistencia equivalente del circuito básico del componente variable de la corriente de entrada R B por fórmula
La resistencia de entrada para el transistor de corriente variable (dinámica) es:
La conexión paralela de la resistencia RVX y RB será igual a:
Luego, la señal de variable equivalente en la entrada del transistor será:
Definimos el valor dinámico mínimo y máximo del voltaje de entrada por la fórmula:
Corrientes de entrada dinámica:
Calcule la resistencia de carga, que se encontrará a partir de la expresión:
Dado que la resistencia en la cadena de colector cambió a través de la señal de la variable, es necesario volver a calcular y construir una carga dinámica directa, que se ejecutará a lo largo de dos puntos en la característica de salida (Aplicación G).
El primer punto se mantendrá, así como para el régimen estático, el punto P. El segundo punto (ficticio) debe estar en el orden del IK y calcular la fórmula:
Realmente cargar el rango dinámico, de la siguiente manera desde la Figura 2.14, estará dentro de dos ramas de la corriente base de la IBD 1 e IBD 2 . El rango de cambios en el voltaje de salida también cambiará y lo hará, de acuerdo con la carga dinámica en línea recta, UKD 1 y UKD 2 . Luego, el coeficiente real de aumentar la cascada se determina a partir de la expresión:
Calcule el verdadero fortalecimiento:
4.3 Cálculo de condensadores de separación y capacidades del condensador de derivación.
1ª cascada:
2ª cascada:
Para la segunda cascada (de acuerdo con las mismas fórmulas que para la primera cascada):
5. Conclusión
Al realizar este curso de curso, se desarrolló un amplificador en los transistores GT404A y GT404B, (2 cascadas se calcularon en el circuito del amplificador). Se obtiene un circuito de amplificador eléctrico fundamental. El coeficiente de ganancia de voltaje es de 40, que satisface la condición.
Literatura
1 BOCHAROV L.I., ZHARBORYAKOV S.K., Kolesnikov I.F. Cálculo de dispositivos electrónicos en transistores. - M.: Energía, 1978.
2 vinogradov yu.v. Conceptos básicos de equipos electrónicos y semiconductores. - M.: Energía, 1972.
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4 KARPOV V.I. Voltaje de compensación de semiconductores y estabilizantes actuales. - M.: Energía, 1967.
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9 Rudenko V.S. Conceptos básicos de la tecnología del convertidor. - M.: Escuela Superior, 1980.
10 Goryunov n.n. Transistores de semiconductores. Directorio - M.: EnerggoatomizDat, 1983
Los amplificadores de baja frecuencia (UNG) se utilizan para convertir señales débiles de un rango de audio predominantemente en señales más potentes, aceptables para la percepción directa a través de los emisores electrodinámicos u otros emisores de sonido.
Tenga en cuenta que los amplificadores de alta frecuencia a las frecuencias 10 ... 100 MHz se construyen por esquemas similares, todas las diferencias se reducen con mayor frecuencia al hecho de que los condensadores de los condensadores de tales amplificadores disminuyen en tantas veces como la frecuencia de la alta frecuencia La señal excede la frecuencia de baja frecuencia.
Amplificador simple en un transistor
La UHF más simple, hecha de acuerdo con el esquema con un emisor común, se muestra en la FIG. 1. Como una carga de tapas telefónicas usadas. Voltaje de suministro permitido para este amplificador 3 ... 12 V.
El valor de la resistencia al desplazamiento R1 (decenas de KΩ) es deseable determinar experimentalmente, ya que su valor óptimo depende de la tensión de alimentación del amplificador, la resistencia de las tapas telefónicas, el coeficiente de transmisión de una instancia de transistor específica.
Higo. 1. Esquema de un simple UNG en un transistor + condensador y resistencia.
Para seleccionar el valor inicial de la resistencia R1, se debe tener en cuenta que su valor es de aproximadamente cientos y más veces debe exceder la resistencia incluida en el circuito de carga. Para seleccionar la resistencia de desplazamiento, se recomienda habilitar secuencialmente una resistencia constante con una resistencia de 20 ... 30 kΩ y una resistencia variable de 100 ... 1000 COM, después de lo cual, que tiene alimentación de una pequeña amplitud, pitido a la entrada del amplificador Por ejemplo, desde una grabadora o reproductor de cinta, girando la manija de resistencia variable para lograr la mejor calidad de la señal con su volumen más alto.
La capacidad del condensador de transición C1 (Fig. 1) puede estar entre 1 a 100 microfostros: mayor será el valor de este contenedor, menor que las frecuencias bajas pueden aumentar UH. Para dominar las técnicas de ganancia de baja frecuencia, se recomienda experimentar con la selección de los elementos y modos de los amplificadores (Fig. 1 - 4).
Opciones de mejora para un amplificador de una ventana
Comparado y mejorado en comparación con el esquema en la FIG. Los circuitos de 1 amplificador se muestran en la FIG. 2 y 3. en el esquema en la FIG. 2 La cascada de amplificación comprende además una cadena de retroalimentación negativa dependiente de la frecuencia (resistencia R2 y condensador C2), que mejora la calidad de la señal.
Higo. 2. Esquema de UHC de una ventana con una cadena de una retroalimentación negativa dependiente de la frecuencia.
Higo. 3. Amplificador de una ventana con un divisor para alimentar la tensión del sesgo a la base del transistor.
Higo. 4. Amplificador de una ventana con ajuste automático de desplazamiento para la base del transistor.
En el diagrama en la fig. 3 El desplazamiento a la base de datos de transistores se establece en más "rígido" utilizando un divisor, lo que mejora la calidad del amplificador cuando las condiciones cambian su funcionamiento. La instalación "automática" de offset sobre la base del transistor amplificador se aplica en el diagrama de la FIG. cuatro.
Amplificador de doble etapa en transistores
Al conectar, secuencialmente dos cascadas simples de ganancia (Fig. 1), puede obtener una UH de dos etapas (Fig. 5). El fortalecimiento de un amplificador de este tipo es igual al producto de la ganancia de las cascadas tomadas por separado. Sin embargo, no es fácil obtener una gran ganancia constante con la incumplimiento posterior de la cantidad de cascadas: es probable que el amplificador se apresure a sí mismo.
Higo. 5. Esquema de un amplificador de rueda simple de dos etapas.
Nuevos desarrollos de los amplificadores LF, cuyos esquemas a menudo llevan a las páginas de las revistas de los últimos años, se persigue por el objetivo de lograr el coeficiente mínimo de distorsión no lineal, lo que aumenta la potencia de salida, la expansión de la frecuencia se fortaleció, etc. .
Al mismo tiempo, al configurar varios dispositivos y realizar experimentos, a menudo se necesita un UNG simple, que se puede recolectar en unos minutos. Este amplificador debe contener un número mínimo de elementos escasos y trabajar en una amplia gama de voltaje de suministro y resistencia a la carga.
Esquema de tío en transistores silvestres y silicones.
El esquema de un amplificador de potencia simple con una conexión directa entre las cascadas se muestra en la FIG. 6 [РЛ 3 / 00-14]. La impedancia de entrada del amplificador está determinada por la relación ratiomiómetro R1 y puede variar de cientos de ohmios a docena. En la salida del amplificador, puede conectar la carga con resistencia de 2 ... 4 a 64 ohmios y arriba.
Con una carga de alta resistencia, el transistor KT315 se puede utilizar como VT2. El amplificador está operativo en el rango de voltajes de suministro de 3 a 15 V, aunque su rendimiento aceptable se mantiene y con una disminución en el voltaje de suministro de hasta 0,6 V.
Capacitancia C1 Capacitor se puede seleccionar de 1 a 100 μF. En este último caso (C1 \u003d 100 μF) uuh puede funcionar en la banda de frecuencia de 50 Hz a 200 kHz y superior.
Higo. 6. Esquema de un amplificador simple de baja frecuencia en dos transistores.
La amplitud de la señal de entrada del ONLC no debe exceder las 0.5 ... 0.7 V. La potencia de salida del amplificador puede variar de decenas de MW a unidades de W, dependiendo de la resistencia de carga y la tensión de suministro.
El ajuste del amplificador es la selección de resistencias R2 y R3. Con su ayuda, el voltaje en el transistor Transistor VT1, igual a 50 ... 60% de la tensión de la fuente de alimentación. El transistor VT2 debe instalarse en la placa del disipador de calor (radiador).
Seguimiento UNUC con conexión directa
En la Fig. 7 muestra un diagrama de otro UNG externamente simple con conexiones directas entre las cascadas. Este tipo de comunicación mejora las características de frecuencia del amplificador en la región de frecuencia más baja, el esquema generalmente se simplifica.
Higo. 7. Diagrama esquemático de un UHN de tres etapas con una conexión directa entre las cascadas.
Al mismo tiempo, el ajuste del amplificador se complica por el hecho de que cada resistencia del amplificador debe ser elegida individualmente. Aproximadamente, la proporción de resistencias R2 y R3, R3 y R4, R4 y R BF debe estar dentro (30 ... 50) a 1. La resistencia R1 debe ser 0.1 ... 2 com. Cálculo del amplificador mostrado en la FIG. 7, se puede encontrar en la literatura, por ejemplo, [P 9 / 70-60].
Esquemas de cascada UNCH en transistores bipolares
En la Fig. 8 y 9 muestran esquemas de ACNH en cascada en transistores bipolares. Tales amplificadores tienen un coeficiente de ganancia bastante alto. Amplificador en la fig. 8 tiene ku \u003d 5 en la banda de frecuencia de 30 Hz a 120 kHz [MK 2 / 86-15]. UNCO DE SEGÚN SEGÚN EL ESQUEMA EN FIG. 9 Con el coeficiente armónico, menos del 1% tiene una ganancia 100 [RL 3 / 99-10].
Higo. 8. Cascada UMLC en dos transistores con relación de ganancia \u003d 5.
Higo. 9. Cascade Ugra en dos transistores con relación de ganancia \u003d 100.
UMLC económico en tres transistores
Para equipos electrónicos de radio portátil, un parámetro importante es la rentabilidad del UNG. El esquema de tal UHC se presenta en la FIG. 10 [RL 3 / 00-14]. Aquí se utiliza la inclusión en cascada del transistor de campo VT1 y el transistor bipolar VT3, y el transistor VT2 se enciende de tal manera que estabiliza el punto de operación VT1 y VT3.
Con un aumento en el voltaje de entrada, este transistor Shunt de la transición del emisor es la base VT3 y reduce el valor de la corriente que fluye a través de los transistores VT1 y VT3.
Higo. 10. Esquema de un amplificador de LF económico simple en tres transistores.
Como en el esquema anterior (ver Fig. 6), la resistencia de entrada de esta UNC puede configurarse a partir de decenas de docenas. Una captación telefónica se utiliza como una carga, por ejemplo, TK-67 o TM-2B. Un teléfono Capal, conectado con un enchufe, puede servir simultáneamente como un circuito de interruptor de encendido.
La tensión de la fuente de alimentación es de 1,5 a 15 V, aunque el rendimiento del dispositivo se mantiene y con una disminución en la tensión de alimentación a 0,6 V. En el rango de voltaje de 2 ... 15, la corriente consumida por el amplificador se describe por la expresión:
1 (MCA) \u003d 52 + 13 * (Upit) * (Upit),
donde el upit - voltaje de voltaje (B).
Si apaga el transistor VT2, la corriente consumida por los aumentos actuales por un pedido.
UNCH de dos etapas con conexión directa entre cascadas
Ejemplos de UNCH con conexiones directas y la selección mínima del modo de operación son los esquemas que se muestran en la FIG. 11 - 14. Tienen una proporción de alta ganancia y buena estabilidad.
Higo. 11. UHC simple de doble etapa para el micrófono (bajo nivel de ruido, alto KU).
Higo. 12. Doble amplificador de baja frecuencia en los transistores KT315.
Higo. 13. Doble amplificador de baja frecuencia en los transistores KT315 - Opción 2.
El amplificador del micrófono (Fig. 11) se caracteriza por un bajo nivel de ruido propio y una alta ganancia [MK 5/83-XIV]. Se utiliza un micrófono de tipo electrodinámico como micrófono.
El papel de un micrófono puede ser una tapa telefónica. Estabilización del punto de trabajo (desplazamiento inicial basado en los amplificadores del transistor de entrada) en la FIG. 11 - 13 se realiza debido a la caída de voltaje sobre la resistencia al emisor de la segunda cascada de amplificación.
Higo. 14. Unc de dos etapas con un transistor de campo.
El amplificador (Fig. 14), que tiene una alta impedancia de entrada (del orden de 1 MΩ), se realiza en el transistor de campo VT1 (el fundador) y bipolar - VT2 (con compartido).
El amplificador de baja frecuencia en cascada en los transistores de campo, que también tiene una alta resistencia de entrada, se muestra en la FIG. 15.
Higo. 15. Esquema de un simple UNC de dos etapas en dos transistores de campo.
Esquemas de tío para residuos bajos
UHC típicos diseñados para trabajar en la carga de bajo voltaje y tener la potencia de salida de docenas de MW y de arriba, representados en la FIG. 16, 17.
Higo. 16. Ung simple para trabajar con carga de baja resistencia.
La cabeza electrodinámica WAP se puede conectar a la salida del amplificador, como se muestra en la FIG. 16, ya sea en la diagonal del puente (Fig. 17). Si la fuente de alimentación está hecha de dos baterías conectadas consecutivamente (baterías), la salida a la derecha de la cabeza VAP se puede conectar a su punto medio directamente, sin condensadores SZ, C4.
Higo. 17. Circuito de amplificador de baja frecuencia con carga de bajo voltaje en la diagonal del puente.
Si necesita un esquema de ungent de lámpara simple, entonces un amplificador se puede recopilar incluso en una sola lámpara, consulte nuestro sitio web de electrónica en la sección correspondiente.
LITERATURA: SHUSTOV MA Ingeniería de esquemas prácticos (libro 1), 2003.
Correcciones en publicaciones: En la Fig. 16 y 17 en lugar de diodo D9 instaló una cadena de diodos.
- 1. Seleccione el tipo de transistores. Dado que el voltaje de suministro es positivo, entonces para las CNT, se deben seleccionar transistores bipolares de la estructura N-P-N. Las condiciones deben cumplirse:
- a) en,
- b) ma.
En nuestro ejemplo, elija Transistores CT3102A con los siguientes parámetros: B \u003d 100; U k.e. max.dop \u003d 50b; I k. max.dop. \u003d 100mA; P k. maks.dop \u003d 250mw.
2. Determine la cantidad de corriente de reposo en el circuito del colector de acuerdo con la fórmula:
3. Encontramos la resistencia de carga en la cadena del colector (Fig. 1). Cuando se selecciona la resistencia R3 en el circuito del colector, es deseable cumplir con dos requisitos contradictorios: por un lado, es deseable que la resistencia R3 pueda ser más en comparación con la magnitud de la resistencia de entrada de la cascada posterior. Por otro lado, un aumento en R3 en una corriente de depósito dada conduce al hecho de que la caída de voltaje sobre esta resistencia aumenta, y la tensión entre el colector y el emisor UCE disminuyen a un valor inaceptablemente bajo (durante la parte del período Del voltaje reforzado, cuando aumenta la corriente del colector, la tensión de UE puede caer a cero y el transistor dejará de fortalecer). Teniendo en cuenta estos requisitos, la fórmula calculada para determinar R3 tiene la forma:
Por lo tanto, teniendo en cuenta el poder de dispersión permitido, el punto de operación se elige correctamente.
El poder disipado en la resistencia R 3 es:
4. Determine la resistencia de la resistencia R4B de la cadena de estabilización térmica por la fórmula:
El poder disipado en la resistencia R 4 es igual a
En este caso, la corriente del emisor se toma en el resto del modo IR de aproximadamente igual al I KR. Teniendo en cuenta los valores encontrados R 3, R 4, P R3 y R4, seleccione los valores estándar y el tipo de resistencias R 3 y R 4.
5. Encontramos la capacidad de capacidad C3:
donde se expresa F H en Hertz,
R 3 - en Omah,
Con 3 - en Micropraids.
El voltaje de operación del condensador C 3 debe exceder el voltaje máximo en la resistencia R 4. En el transistor UNCH, los condensadores electrolíticos de tipo K50-6, K50-7, K50-9, K50-12, K50-15, etc. se utilizan comúnmente.
6. Encontramos el voltaje entre el colector y el emisor del transistor en modo de descanso:
7. Determine los elementos del divisor de voltaje en la cadena base R 1 y R2 (Fig. 1). Aceptamos la caída de voltaje en la resistencia de resistencia R 5 Filtro:
Encontramos el voltaje causado por el divisor R 1, R 2
Elija una corriente en la cadena divisoria de la condición.
Selección y razonamiento para la base de elementos.
Basado en el cálculo anterior, seleccione los elementos (para el esquema principal eléctrico):
Un transistor bipolar KT3102E se toma como transistores VT1bel, con las siguientes características:
estructura: N-P-N;
el colector de voltaje máximo permitido: emisor: 20 V;
colector de corriente continua máxima permitida: 100 mA;
potencia de colector de dispersión máxima permitida: 250MW;
coeficiente de transmisión de corriente estática: 400-1000;
collector de corriente inversa No más: 0.015 μA.
De acuerdo con las tasas de resistencias calculadas en el párrafo 2.1. Tenemos:
R k \u003d 350 ohmios: MLT-0,125-350 One2%;
R E \u003d 62 Volumen: MLT-0,125-62OM2%;
R B "\u003d 4.4K: MLT-0.5-4,4K2%;
R b "" \u003d 2.4 com: MLT-0.5-2,4C2%;
A. bepian
PM. Kv-vhf. 1/2002
Al construir amplificadores de potencia de transistor, los aficionados de radio a menudo no cumplen con el cálculo completo del esquema debido a la complejidad y el gran volumen de cálculos. Los métodos informáticos para modelar dispositivos radiotécnicos, sin duda, facilitan el proceso de diseño, pero la adquisición y el desarrollo de dichos programas también causan ciertos problemas, por lo que los métodos de cálculo gráficos para algunos aficionados de radio pueden ser los más aceptables y accesibles, por ejemplo, el método descrito.
Uno de los objetivos principales al construir amplificadores de potencia es obtener la potencia de salida máxima. Sin embargo, al elegir el valor del voltaje de suministro del amplificador debe respetarse por la condición: el máximo del transistor de salida no debe exceder más del 10% del valor conducido en el directorio. Al diseñar, también es necesario tener en cuenta los valores de referencia del Transistor IK MAX y PA MAX y, además, conocen el valor del coeficiente.
El significado de las designaciones usadas ilustra la Fig. 1. Usando los parámetros de referencia del transistor, el sistema de coordenadas MAX se construye en el MM, y se lleva a cabo directamente IK MAX, UC MAX y la curva de potencia máxima del RK MAX (FIG. 2). Dentro del área delimitada por Direct IK MAX y UC MAX y la hipérbole del RK MAX es el punto de operación del transistor.
Figura 1
La potencia de salida de la cascada será mayor, cuanto más cerca de la hipérbole del RK MAX pasa la carga recta.
La potencia máxima se logra tocando la hiperbola recta. El voltaje máximo de salida se proporciona si la carga directa proviene del punto UCE MAX. Para la ejecución simultánea de ambas condiciones mencionadas que dejar el punto máximo de la UC, deben estar directamente relacionadas con la hipérbole del RK MAX.
A veces hay la necesidad de obtener una corriente grande a través del transistor de salida. En este caso, es necesario realizar la carga directa desde el punto de IK MAX con respecto a la hipérbole del máximo RK. El transistor operará en clase A.
Seleccione el punto de funcionamiento del MP del transistor para que el voltaje de salida sea máximo y simétrico. Desde el punto de trabajo, realizamos ejes rectos, paralelos del Reino Unido e IK. En el punto de intersección con el eje del Reino Unido, obtenemos el valor de la tensión de la fuente de alimentación, y en el punto de intersección con el eje del IK es el valor de la corriente del resto del transistor (IO). Después de eso, conocer el coeficiente en el transistor, puede determinar la corriente base actual para el punto de operación seleccionado. Además, puede calcular otros parámetros de Cascade importante para el desarrollador. Debe tenerse en cuenta que la resistencia de la resistencia RE debe seleccionarse lo menos posible (en el caso limitante, igual a cero).
Para ilustrar el método descrito para calcular los parámetros límite de los amplificadores de potencia, considere el algoritmo para el desarrollo de la cascada de salida en el transistor 2N3632 (análogo aproximado - KT907).
Para este transistor: Reino Unido MAX \u003d 40B; Rk max \u003d 23 w; IK MAX \u003d 3 A; B \u003d 50 ... 110 (para cálculos Aceptamos B \u003d 100); ft \u003d 400 mhz.
Gráfico significa que obtenemos los siguientes datos: UP \u003d 16 V; IBO \u003d 1.36 a; Arriba \u003d 30 V: Ikm \u003d 2,8a.
Determine la base de datos actual:
Actual a través del divisor:
Resistencia a las resistencias del divisor.
Curso El proyecto contiene 37 hojas, 23 ilustraciones, 1 mesa.
Propósito: - Profundizar el conocimiento de los estudiantes sobre cursos asociados con el tema del proyecto del curso;
Instillas de habilidades de autoob trabajo con literatura técnica;
Enseñar maquillarse, calcular y analizar circuitos electrónicos;
Enseñar la documentación técnica de ejecución competente.
El proyecto del curso contiene una breve descripción de los amplificadores de baja frecuencia, su clasificación, aplicación, soluciones técnicas básicas. También desarrolló un esquema estructural y eléctrico del amplificador, y se realizó su cálculo.
Amplificador, transistor, característica de entrada,
Distorsión no lineal, cascada de salida.
1. Introducción ............................................... .......... .. 3
2. parte principal
2.1 Revisión analítica ................................. 5
2.2 Dibujando el esquema estructural del amplificador ...... 9
2.3 Desarrollo del principal eléctrico.
esquemas de amplificadores .................................................. ... .. 11
2.4 Cálculo eléctrico ................................ ......... 14
2.5 Análisis del amplificador diseñado ............. ...... ... 29.
3. Conclusión ................................................. ............. ... 30
4. Lista de enlaces ............................................... ............... 31
5. Apéndice ................................................. ............. .. 32
1. Introducción
Una característica característica de los amplificadores electrónicos modernos es la variedad excepcional de diagramas para los cuales se pueden construir.
Los amplificadores difieren en la naturaleza de las señales mejoradas: amplificadores de señal armónica, amplificadores de pulsos, etc. También difieren con cita previa, el número de cascadas, la naturaleza de la fuente de alimentación y otros indicadores.
Sin embargo, una de las características de clasificación más esenciales es el rango de frecuencia de señales eléctricas, dentro de las cuales este amplificador puede funcionar satisfactoriamente. Esta característica distingue los siguientes tipos principales de amplificadores:
Amplificadores de baja frecuencia destinados a mejorar las señales periódicas continuas, el rango de frecuencia de los que se encuentra entre docenas de hertz a decenas de kilohervz. Una característica característica de UNG es que la proporción de la frecuencia reforzada superior al fondo es grande y suele ser al menos unas pocas docenas.
Amplificadores de CC: reforzar las señales eléctricas en el rango de frecuencia de cero a la frecuencia operativa más alta. Permiten amplificar ambas variables de los componentes de la señal y su componente constante.
Amplificadores electorales: reforzando señales en una banda de frecuencia muy estrecha. Se caracterizan por un pequeño valor de la relación de frecuencia superior en la parte inferior. Estos amplificadores se pueden usar tanto en frecuencias bajas como en altas y actúan como filtros de frecuencia peculiares, lo que permite resaltar el rango de frecuencia específico de las oscilaciones eléctricas. La banda estrecha del rango de frecuencia en muchos casos se proporciona utilizando dichos amplificadores de circuitos oscilantes como una carga. En este sentido, los amplificadores selectivos a menudo se llaman resonantes.
Amplificadores de banda ancha que refuerzan una banda de frecuencia muy amplia. Estos amplificadores están diseñados para mejorar las señales en los dispositivos de comunicación de pulso, el radar y la televisión. A menudo, los amplificadores de banda ancha se llaman amplificadores de video. Además de su propósito principal, estos amplificadores se utilizan en dispositivos de automatización y computación.
2.1 Descripción general analítica
Los amplificadores modernos de baja frecuencia se realizan principalmente en transistores bipolares y de campo en una versión discreta o integral, y los amplificadores en la asignación micro difieren de sus análogos discretos, principalmente características técnicas constructivas.
Como fuente de señal de entrada en amplificadores de baja frecuencia, se puede incluir un micrófono, una recogida y un amplificador anterior. La mayoría de las fuentes de entrada desarrollan un voltaje muy bajo. Sírvelo directamente a la Cascada de ganancia de energía no tiene sentido, ya que con un voltaje de control débil es imposible obtener cambios significativos en la corriente de salida y, por lo tanto, la potencia de salida. Por lo tanto, la composición del esquema estructural del amplificador, excepto la cascada de salida, que da la potencia requerida, incluye las cascadas de pre-amplificación.
Estas cascadas son habituales para clasificar por la naturaleza de la resistencia de carga en el circuito de salida del transistor. El mayor uso se obtuvo mediante cascadas de amplificación resistiva, cuya resistencia a la carga es la resistencia. El transformador también se puede utilizar como transistor. Tales cascadas se llaman transformador. Sin embargo, como resultado de un gran valor, tamaño significativo y masa del transformador, así como debido a la desigualidad de las características de frecuencia de amplitud, las cascadas de pre-amplificación del transformador se aplican muy rara vez.
En las cascadas previas a la mejora en los transistores bipolares, se usa más a menudo un circuito con un emisor común, que tiene una alta tensión y ganancia de potencia, una resistencia de entrada relativamente grande y permite el uso de una fuente de energía común para los emisores y cadenas de coleccionistas.
El diagrama más simple de la cascada amplificante resistiva con un emisor común y la fuente de alimentación de una fuente se muestra en la Figura 1.
Foto 1
Este esquema obtuvo el nombre del esquema con una corriente de base fija. El desplazamiento de la corriente fija de la base se caracteriza por un número mínimo de piezas y un bajo consumo de corriente de la fuente de alimentación. Además, la resistencia relativamente grande de la resistencia R B prácticamente no afecta la magnitud de la resistencia de entrada de la cascada. Sin embargo, este método de desplazamiento es adecuado solo cuando la cascada funciona con pequeñas fluctuaciones en la temperatura del transistor. Además, la gran dispersión e inestabilidad de los parámetros B incluso el mismo tipo de transistores hacen el modo de operación de la cascada con un inestable al cambiar el transistor, así como en el tiempo.
Un circuito más eficiente es un circuito con un voltaje de sesgo fijo basado en la base de datos, presentado en la FIG. 2.
En esta resistencia de esquema.
y conectado paralelo a la fuente de alimentación e para compensar el divisor de voltaje. El divisor formado por las resistencias debe tener una resistencia suficientemente grande, de lo contrario, la resistencia de entrada de la cascada será pequeña.Al construir esquemas de amplificadores de transistores, debe tomar medidas para estabilizar la posición del punto de trabajo sobre las características. El principal factor desestabilizador es el efecto de la temperatura. Existe
