Расчёт дроссельного каскада
В дроссельном каскаде в цепи коллектора вместо сопротивления используется индуктивность, которая не рассеивает мощность (ZLк→0) и требует меньшее напряжение питания, поэтому у этого каскада выше КПД.
Принципиальная схема каскада приведена на рис. 2.2(а), эквивалентная схема по переменному току на рис. 2.1(б).
а) б)
Рисунок 2.2 - Принципиальная (а) и эквивалентная (б) схемы дроссельного каскада
) Найдем напряжение в рабочей точке по формуле (2.1):
) Найдем сопротивление нагрузки по сигналу. Поскольку для сигнала дроссель является холостым ходом, то в данном случае сопротивление нагрузки по переменному току будет равно сопротивлению нагрузки:
(2.9)
) Постоянный ток коллектора по формуле (2.3):
) Выходная мощность усилителя равна по формуле (2.4):
) Напряжение источника питания. Так как дроссель по постоянному току является короткозамкнутым проводником, то напряжение питания будет равным падению напряжения на транзисторе:
, (2.10)
) Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора по формуле (2.6) равна:
) Мощность, потребляемая от источника питания по формуле (2.7):
) КПД по формуле (2.8):
На основе рассчитанных данных составим таблицу характеристик, чтобы выбрать подходящую схему каскада.
Таблица 2.1 - Характеристики схем коллекторной цепи.
|
Uкэо, В |
Iко, А |
Rэкв, Ом |
Еп, Вт |
Pпотр, Вт |
Рвых, Вт |
Ррасс, Вт |
η, % | |
|
Резистивный каскад |
10 |
0.235 |
37.5 |
27.6 |
7.05 |
1.7 |
2.35 |
24 |
|
Дроссельный каскад |
10 |
0.117 |
75 |
10 |
1.17 |
0.853 |
1.17 |
72 |
Для дальнейших расчетов выбираем дроссельный каскад, так как он потребляет меньшее напряжение питания и, при этом, имеет большее КПД.
Статья в тему
Усилитель широкополосный
Основной целью данного курсового проекта является разработка широкополосного усилителя. В настоящее время такие усилители могут применяться в осциллографии, в исследованиях прохождения радиоволн в различных средах, в том числе прохождения различных длин волн в городских условиях.
В задачу входит ан ...