Расчет силителя низкой частоты с блоком питания

Техническое задание.

Рассчитать схемуа усилителя низкой частоты са блоком питания. Исходные данные:

n коэффициента силения по напряжению <- 80;

n верхняя граничная частот <-а 10а кГц;

n нижняя граничная частот <-а 300а Гц;

n параметры нагрузки :а <-а сопротивление <-а 200а Ом, емкость <-а 6800а....... ;

n коэффициента пульсацийа н выходе блок питания <-а неа более 0.15а.

Расчетная часть.

Ва качествеа схемы силителя выберема стандартную схемуа включения транзистор са общима эмиттерома (рис. 1). Разделительный конденсатор С1а служита для передачи н входа транзистор VT1а силиваемого переменного напряжения, такжеа исключаета попадание н входа транзистор постоянного напряжения. Резисторы R1а и R2 образуюта делитель для получения необходимого напряжения смещения н базе транзистора. Резистора R1а иа конденсатора C2а обеспечиваюта температурную стабилизацию работы усилителя. Ва даннойа схеме резистор R_Н является нагрузкой.

Ва качествеа транзистор VT1а выберема широко распространенный КТ 315а Да со следующимиа параметрами:

n максимальный тока коллектор I _{К аMAX} = 100а м А ;

n максимальное напряжениеа коллектор - эмиттер U _{Эа MAX} =а 40 В ;

n максимальная рассеиваемая мощность транзистор

МАХ = 150а м Вт ;

n статический коэффициента передачи 21 а50.

Напряжение питания U _П апримема равныма 9а В, тогд для определения рабочего режим выберема двеа крайние точки :а (U _КЭ = U _П, I _K = 0)а и (U _КЭ = 0, I _K ), где U _КЭ -а напряжение коллектор - эмиттер , I _K а<-а максимальный тока ва нагрузке:

I _K = а<= а<= 45 (м А).

Для нормальнойа работы транзистор выберем рабочую точку :

I _K0 = а<= аа23 (м А),

U _КЭ0 =а<= а<= 4.5 (В).

Тогд мощность, выделяющаяся ва транзисторе :

P _K0 = I _K0а * U _КЭ0 =а 23 *а 4.5а <=а 103.5а ( м Вт),

что не превышаета максимальную рассеиваемую мощность транзистор

МАХ = 150а м Вт.

Мощность, потребляемая усилителема от источник питания :

P ₀ = I _K0а * U _П =а 23 *а 9а <=а 207а ( м Вт).

Для схемы с общима эмиттером коэффициента усиления по току iа примерно равен статическомуа коэффициентуа передачи 21. Базовый тока транзистора :

I _Б0 = а<= а<= 0.46 (м А).

Теперь определима номиналы резисторов :

R1 а, R2а, R3 а, где

I _Д а<-а тока череза делитель, I _Д а4* I _Б0 .

R1 аа3.9а (к Ом),

R2 аа560а (Ом),

R3 аа1а (к Ом).

Коэффициента силения по напряжению определяется как : u = .

Отсюд входное сопротивление транзистора :

R _ВХ = а<= а<= 125а (Ом).

Емкость конденсатор С1а рассчитывается исходя иза того, что его сопротивление по переменномуа току н самой низкой частотеа должно быть во много раза меньше входного сопротивления :

С1 а<=а 42.46а (мк).

Выбираема ближайший <- 50 мк.

Для заданнойа полосы частот емкость конденсатор С2 должн быть равн десяткама микрофарад, возьмем 20а мк.

Теперь рассчитаема стабилизатора напряжения c требуемыми параметрами. Входныеа цепи блок питания состоята иза понижающего сетевого трансформатор иа мостового выпрямителя. Схем стабилизатор напряжения показан н рис. 2.

Така кака потребляемая схемой мощность небольшая, ва качествеа стабилизатор DA1а возьмем специально предназначенную микросхему К14ЕНА, обеспечивающую выходное напряжение <+ 9 В и тока ва нагрузке до 1а А. Данная микросхем обеспечиваета коэффициента пульсацийа н выходе примерно 0.03, что довлетворяета заданию. Для нормальнойа работы напряжение н входе микросхемы должно быть не менееа 12а Вольт, поэтому конденсаторы С1а иа С2а выбираем н рабочее напряжение 25а В и емкостью 500а мк.

Литература.

1.   Жеребцов И. П. Основы электроники. - Л.: Энерготомиздат, 1989.

2.   Транзисторы: Справочник. - М.: Радио и связь, 1990.

3.   Цифровые иа аналоговые интегральные микросхемы:а Справочник. - М.: Радио и связь, 1990.