Обоснование и выбор структурной схемы, числа каскадов усиления, их описание

Так как на выходе усилителя требуется получить большую расчетную мощность (Pвых=11,42Вт), то для оконечного каскада выбирается двухтактная схема на транзисторах большой мощности. Режим работы усилителя будет соответствовать классу АВ. Использование режима АВ позволяет уменьшить нелинейные искажения усиливаемого сигнала, которые возникают из-за нелинейных начальных участков ВАХ транзисторов. При работе двухтактного каскада в режиме АВ происходит перекрытие положительной и отрицательной полуволн и компенсация искажений на начальных участках ВАХ. При этом КПД схемы практически не изменяется по сравнению с классическим режимом В.

Двухтактная схема усилителя состоит из двух симметричных плеч. Использование двухтактной схемы в оконечном каскаде мощного усиления позволяет увеличить выходную мощность усилителя в 2 раза, по сравнению с однотактной, компенсировать четные гармоники выходного тока, а следовательно уменьшить нелинейные искажения. Отсутствие трансформатора позволяет уменьшить габариты схемы, упростить конструкцию усилителя, исключить постоянную подмагничивания и исключить влияние внешних переменных магнитных полей на работу усилителя.

Перед началом расчета каскадов усилителя, необходимо рассчитать их число исходя из необходимых параметров.

1.1 Входная мощность усилителя рассчитывается по формуле:

Вт, (1.1)

где Uвх - входное напряжение, В;вх - входное сопротивление усилителя, Ом.

.2 Коэффициент усиления по мощности всего усилителя:

, (1.2)

dB,

где Pвых - выходная мощность усилителя, Вт;

КP.общ.dB - коэффициент усиления по мощности усилителя, dB.

.3 Необходимое число каскадов усиления для получения заданной выходной мощности:

(1.3)

где 20 dB - коэффициент усиления по мощности отдельных каскадов.

Принимаем число каскадов: N=4.

Типичная структурная схема усилителя низкочастотных сигналов с резистивно-ёмкостной связью между каскадами представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1- Структурная схема бестрансформаторного УНЧ

Первый и второй каскады на транзисторах VT1 и VT2 (транзисторы ГТ1158Б), предназначены для предварительного усиления сигнала по току и напряжению, третий каскад на транзисторе VT3 (транзистор КТ815В) является ведущим каскадом. Каскад на транзисторах VT4, VT5 (комплиментарные транзисторы КТ818Б и КТ819Б) является выходным каскадом.

Также в схеме предусмотрена местная ОС (R8, C4). Местная ОС увеличивает входное сопротивление VT2 и уменьшает коэффициент усиления по напряжению транзистора VT2. Последовательная ООС позволяет уменьшить нелинейные искажения. При последовательно соединенной ООС входное сопротивление каскада увеличивается. В схеме предусмотрены входное (С1) и выходное устройство (С6). Источник питания выбирается таким образом: E=2·Uкэ0, при этом должно выполняться неравенство E<Uк.доп.

Принципиальная схема усилителя представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2.- Принципиальная схема усилителя

Прочтите также:

Наземная импульсная радиолокационная станция для поиска и сопровождения атакующих баллистических целей
В данной работе требуется спроектировать наземную импульсную радиолокационную станцию (РЛС) с электронным сканированием по азимуту и углу места, предназначенную для поиска и сопровождени ...

Разработка цифроаналоговой следящей системы для автоматического управления телекамерой
Курсовой проект по дисциплине «Проектирование систем автоматического управления» посвящен разработке следящей системы и включает в себя выбор основных элементов замкнутой системы регулир ...

Проект компьютерного класса колледжа на основе беспроводной сети
Локальная сеть (Local Area Network, LAN) - группа персональных компьютеров или периферийных устройств, которые объединены между собой высокоскоростным каналом передачи цифровых д ...

Основные разделы

2019 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru