Физика / Курсовая работа: Усилитель мощности класса А КУРСАЧ

Курсовая работа: Усилитель мощности класса А КУРСАЧ

Входное сопротивление 30 ом

Сопротивление нагрузки 30 »

Усиление по мощности 36 дб

Искажения 5%

Ширина частотной характеристики 7 кгц

Диапазон рабочей температуры от -40 до +70^о С

3.2. Самобалансный двухтактный выходной каскад в режиме класса А

Два варианта выходного двухтактного каскада, работающего в режиме класса А на однотипных транзисторах средней мощности, показаны на рис.3,а и б.

Отличительным свойством схемы является то, что сбалансированный режим может быть получен без согласования транзисторов. В обеих схемах каскад на транзисторе Т₂ собран по схеме с общей базой. Входное полное сопротивление по переменному току со стороны эмиттерного входа транзистора Т₂ значительно меньше сопротивления смещения 2,4 ком. Таким образом, переменная составляющего коллекторного тока транзистора Т₁ , протекает через эмиттер транзистора Т₂ . Поскольку коэффициент любого транзистора почти равен единице, то коллекторный ток транзистора Т₁ примерно равен коллекторному току Т₂ , но находится с ним в противофазе, в результате чего и обеспечивается балансная работа двухтактного каскада.

Выходной трансформатор Тр₁ рассчитан так, что сопротивление нагрузки, приведенное к каждой половине первичной области, составляет 7,5 ком.

В схеме на рис.3,а режим Т₁ , стабилизирован параллельной отрицательной обратной связью с коллектора на базу. В схеме рис.3, б режим Т₁ стабилизирован последовательной отрицательной обратной связью в цепи эмиттера.

В схеме могут применяться как германиевые, так и кремниевые транзисторы. Хороший баланс поддерживается даже при использовании транзисторов, характеристики которых значительно разнятся. Эта схема может работать только в режиме класса А.

Оценка схемы дана только для транзисторов средней или низкой мощности. Для усилителей большой мощности режим класса А непрактичен из-за высоких потерь в цепях смещения постоянного тока.

Рис.3. Самобалансный двухтактный выходной каскад.

3.3. Усилитель мощности на МДП-транзисторе

Практическая схема такого усилителя показана на рис.4. Входной L1С1-контур и выходной L2С2-контуры обычно синхронно перестраиваются и настроены на частоту входного сигнала.

Эквивалентное сопротивление Rэ выходного контура Rэ=P2p2/(RL+Rн'), где р=Sqr(L2/C2), Rн' - сопротивление нагрузки, внесенное в колебательный контур; RL - активное сопротивление потерь; Р2 - коэффициент включения контура. Величина Rн'=Rн/n22, где n2 - коэффициент трансформации.

Добротность выходного контура при его полном включении Q=RэRi/(Rэ+Ri)2pifoL2 снижается из-за шунтирующего действия выходного сопротивления транзистора Ri. У мощных МДП-транзисторов Ri невелико и обычно не превышает десятков килоом. Поэтому для увеличения Q2 используется неполное включение контура.

Полоса пропускания выходного контура 2Δf2=fo2/Q2, а частота резонанса fo2=l/2piSqr(L2C2). В КВ-диапазоне такой усилитель может обеспечить Ки до нескольких десятков.

Рис. 4 . Усилитель мощности на МДП-транзисторе

3.4. Усилитель мощности на основе ОУ

Для получения больших выходных токов к выходу ОУ можно подключить мощный транзисторный повторитель (рис.5,а). В примере использован неинвертирующий усилитель, но повторитель можно подключать к любому операционному усилителю. Сигнал обратной связи снимается с эмиттера; следовательно, обратная связь определяет нужное выходное напряжение независимо от падения напряжения . При использовании этой схемы возникает обычная проблема, связанная с тем, что повторитель может только отдавать ток (для п-р-п- транзистора). Проблема решается применением двухтактного варианта схемы (рис.5,б). Ограниченная скорость, с которой может изменяться напряжение на выходе (скорость нарастания), накладывает серьезные ограничения на быстродействие усилителя в переходной области и вызывает переходные искажения. Если усилитель будет использоваться в системе с малым быстродействием, то смещать двухтактную пару в состоянии покоя не нужно, так как переходные искажения будут в основном устранены за счет обратной связи.