Расчёт цепей питания и термостабилизации




Выбор типа транзистора

Транзистор выбирается по граничной частоте, напряжению питания, допустимой мощности рассеивания на транзисторе.

 

P = Рн = 0,6 = 0,67 Вт
Ƞ mp. 0,9

 

где ƞ mp - к.п.д. выходного трансформатора равный 0,8 0,95 для Р = 1 10 ВТ

Затем определяем наибольшую мощность, выделяемая в транзисторе при отсутствии сигнала:

 

Р0 = P = 0,75 = 1,49 Вт
0,45 0,45

 

Необходимые условия к транзистору

 

Р mp. > Р 0; > в гр.,

где 𝑓х граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ;

βmax статистический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ;

 

 

Необходимым условиям удовлетворяет транзистор ГТ 402 Ж.

Германиевые сплавные p-n-p транзисторы предназначены для работы в выходных каскадах низкочастотных усилителей в схемах переключения, в преобразователях и стабилизаторах постоянного напряжения и в других схемах.

Предельные эксплуатационные данные

Постоянный ток коллектора 0.5 А

Постоянное напряжение ЭБ 10 В

Постоянное напряжение КЭ 40 В

Постоянная рассеиваемая мощность с теплоотводом 0,6 Вт

Тепловое сопротивление переход - окружающая среда 0.1…0.15оС/Вт

Температура окружающей среды -40…+55 оС

Температура перехода 85оС

 

Расчет режима транзистора

Величина напряжения покоя коллектора принимаем равной

 

Uок = 4 В

 

Выбираем стандартный номинал напряжения источника питания Ек= 12 В.

Амплитуда переменной составляющей коллекторного напряжения равна

Ukm = Ԑpн . U oк = 0,9 4 = 3.6 В

 

где рн коэффициент использования коллекторного напряжения равный 0,85 0,95.

Проверяем допустимость принятого значения коэффициента использования коллекторного напряжения из соотношения

 

Uок – Uкт + (А- 1)(Ек – Uкт)Uк min

4 – 3,6 + (1,10 – 1)(12 – 3,6) ≥ 1 В

1,24 ≥ 1 В – верно,

 

где А – коэффициент, учитывающий предполагаемую температурную стабилизацию, равный 1,05

Uк мin минимальное остаточное напряжение на коллекторе, равное 0,5 1В.

Амплитудное значение переменной составляющей коллекторного тока определяется по формуле

 

Iкm= 2 Р = 2 0,67 = 0,37 А
U кm 3.6

 

Ток коллектора в рабочей точке А равен

 

I oк = I кm + I к min = 0,37 + 0,02 = 0,39 А

 

где I к min – минимальный ток коллектора, равный

Значение токов базы для I к max, I к min переносим на входную характеристику.

По графику определяем U' бт = 0,17 В, U'' бт = 0,32 В

 

Затем определяем среднее значение амплитуды напряжения входного сигнала

Uбт ср = U'бт + U''бт = 0,17 + 0,32 = 0,49 = 0,245 В
     

 

Среднее значение входного сопротивления транзистора равно

 

Rвх ср = 2Uбт ср = 2 0,24 = 0,48 = 5.3 Ом
I'бт + I''бт 0,01 + 0,08 0,09

 

 

Величина средней входной мощности определяется по формуле

 

Рвх ср = U2бт ср = 0,2452 = 0,0600 = 0,0057 Вт
2 Rвх ср 2 5.3 10.6

 

Необходимое сопротивление коллекторной нагрузки переменному току равно

 

= Uкm = 3.6 = 9.7 Ом
Iкm 0.37

 

 

Расчёт выходного трансформатора

Коэффициент трансформации

n =   = 0,67

 

Активные сопротивления первичной и вторичной обмоток находим из выражений

 

Z 1 = a Rк ~ (1 – ƞmp) = 0,7 23.8 (1- 0,9) = 0.4 Ом
1 + a 1+0,7

 

 

Z 2 = A Rк ~ 1- ƞmp =   23,8 1-0,9 = 0.63 Ом
1 + a ƞmp 1+0,7 0,9

 

 

где а = 0,5 0,7.

 

 

Индуктивность первичность обмотки трансформатора равна

 

L 1 = R экв = 9.7 = 9.7 = 0,010 Гн,
2π∫н √М2н mp – 1 2 · 3,14 ·50 888.17

 

 

где Rэкв Rк

Допустимую индуктивность рассеивания определяем по формуле

 

Ls = √M2 н mp - 1 Rпосл,
2 π∫ в

 

где

 

Rпосл = Z 1 + Z 2 + Rн +   Rк˷ +  
ƞ 2 mp h 22 э h 22 э

 

h 22 э = Iк =   =   = 0,28 Ом
Uкэ U кm 3.6
Rпосл = 9.7 +   = 13.27 Ом  
0,28  
                   

 

Ls = 13.27 = 2,8 13.27 = 0,00034 Гн
2 3,14 14 103  

 

 

Расчёт цепей питания и термостабилизации

 

Сопротивление резистора Rэ равно

 

Rэ = ЕкUокIок Z 1 = 12 – 4 – 0,32 0.40 = 3.72 = 10.43 Ом
Iок + Iоб 0,39 + 0,015 0,405

Базовый делитель R1, R2 выбираются по формулам

 

R 1 = Ек (Sдоп – 1) ,
IокSдоп Iко

 

где

 

Sдоп = Iок   ,
Iок + (Iок + Iок)

 

Iок = Iок (А – 1) = 0,39 (1,10 – 1) = 0,039 А

Iок = 5 10-3 А

Sдоп = 0,039   = 0,039   = 1,21
5 10-3 +   (0,005 + 0,39) 0,039 + 0,0395
 

 

R 1 = 12 (1,21 – 1)   = 2,52   = 5.8 Ом
0,39 – 1,21 5 10-3 0,384

 

R 2 = Rэ R 1 (Sдоп – 1) = 10.43 5.8 (1,21 – 1) = 10.43 1.22 = 3.5Ом
R 1Rэ (Sдоп – 1) 5.8 – 10.43 (1,21 – 1) 3.6

 

 

Выбираем значения Rэ, R 1, R 2 из стандартного ряда номиналов резисторов

Rэ = 10.43 10 Ом

R 1 = 5.8 6 Ом

R 2 = 3.5 4 Ом

 

Фактически S:

 

S = 1 + Rэ + Rэ   = 1+   +         = 5,2     = 2.8
R 1 R 2      
  + Rэ + Rэ   +   +   1.86
1 + R 1 R2 1+100    
                                     

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-26 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: