MƏZMUN
GİRİŞ
|
|
1 STRUKTUR DIQRAMININ İŞLƏNMƏSİ
|
|
1.1 Texniki şərtlərin təhlili
|
|
1.2 Blok diaqramın işlənməsi
|
|
1.3 Mərhələlərin sayının müəyyən edilməsi
|
|
2 GÜÇ GÜÇLƏNDİRİCİSİNİN DÖVLƏSİNİN İŞLƏNMƏSİ
|
|
2.1 Güc gücləndiricisinin dövrəsinin seçilməsi
|
|
2 .2 İstilik sabitləşdirmə dövrəsinin seçilməsi
|
|
2.3 Son mərhələnin hesablanması
|
|
2.4 Pre-terminal kaskadın hesablanması
|
|
2.5 Giriş mərhələsinin hesablanması
|
|
3 ƏVVƏL QÜCLƏNDİRİCİ BİRLİKLƏRİN HESABLANMASI
|
|
3.1 Körpünün tonuna nəzarətin hesablanması
|
|
3.2 Əvvəlcədən gücləndirmə mərhələlərinin hesablanması
|
|
NƏTİCƏ
|
|
ƏDƏBİYYAT
|
|
GİRİŞ
Siqnal gücləndiriciləri elm və texnologiyanın bir çox sahələrində geniş istifadə olunur. Onlar radio yayımı, radiorabitə, televiziya, məftillə şəhərlərarası rabitə, radar, radionaviqasiya, ölçmə, hesablama texnikası və s.
--dən -ə qədər olan bant genişliyi ilə xarakterizə olunur . Aşağı keçid tezliyi sıfır olan gücləndiricilərə DC gücləndiriciləri deyilir. AC gücləndiriciləri var .
Aşağı tezlikli siqnalları gücləndirmək üçün aperiodik gücləndiricilər adlanan aşağı tezlikli gücləndiricilər istifadə olunur; Müvafiq olaraq, yüksək tezlikli siqnalları gücləndirmək üçün yüksək tezlikli gücləndiricilər, əks halda seçici gücləndiricilər istifadə olunur.
Aşağı tezlikli gücləndiricilərə DC gücləndiriciləri, səs gücləndiriciləri, video gücləndiricilər adlanan televiziya siqnal gücləndiriciləri və s.
Yüksək tezlikli gücləndiricilər rezonans və bant keçidinə bölünür. Xüsusilə, superheterodin radioqəbuledicinin ara tezlik gücləndiricisi, adətən, rezonans gücləndiricidən daha çox ideal olaraq düzbucaqlı olan tezlik əyrisinə qarşı qazanclı bant keçirici gücləndiricidir.
Gücləndirilən siqnalların növündən asılı olaraq həm aşağı, həm də yüksək tezlikli gücləndiricilər harmonik siqnalların gücləndiricilərinə və impulslu siqnalların gücləndiricilərinə bölünür.
Gücləndirici elementlərin növünə görə gücləndiricilər boru, dielektrik, maqnit, tranzistor və inteqral sxemə bölünür.
Tətbiq sahəsinə görə - mikrofon, yayım, ölçmə, televiziya, lent, radar və s.
Ən sadə gücləndirici bir gücləndirici elementdən ibarətdir. Bir elementin təmin edə biləcəyindən daha çox gücləndirici əldə etmək lazımdırsa, bir neçə gücləndirici elementdən ibarət daha inkişaf etmiş gücləndirici istifadə olunur. Gücləndirici element və onunla əlaqəli rabitə və güc elementləri gücləndirici kaskad təşkil edir. Beləliklə, ümumiyyətlə, gücləndirici bir neçə gücləndirmə mərhələsini və ya qısaca kaskadları ehtiva edir. Kaskadın əsası gücləndirici elementin özüdür; Hansı elementlərin verilmiş kaskadın birləşmə elementləri olduğu (gücləndirici element) təhlil və hesablama üçün ən əlverişli əlaqələr əsasında qurulur.
Gücləndiricinin ilk pillələri nisbətən aşağı siqnal gərginliyində işləyir və gücləndirmə öncəsi mərhələlər və ya gərginlik gücləndirmə mərhələləri adlanır; onların əsas məqsədi siqnal səviyyəsini artırmaqdır.
Yükə çatdırılan çıxış gücü gücün gücləndirilməsi mərhələsi olan son mərhələ tərəfindən yaradılır. Nisbətən yüksək giriş gücünə malik gücləndiricilər üçün son mərhələ kimi, son mərhələ də gücün gücləndirilməsi mərhələsidir.
1 STRUKTUR DIQRAMININ İŞLƏNMƏSİ
1.1 Texniki şərtlərin təhlili
Səs tezliyi siqnal gücləndiricisinin dövrə dizaynı üçün texniki spesifikasiyalar aşağıdakı əsas parametrləri müəyyən etdi:
- avadanlığın təyinatı və mürəkkəblik qrupu - stasionar;
- Рн , W – gücləndiricinin nominal çıxış gücü – 25;
- R n , Ohm – yük müqaviməti – 8;
- E g , mV – siqnal mənbəyinin EMF – 60;
- R g , kOhm – siqnal mənbəyinin daxili müqaviməti – 25;
- k g , % – icazə verilən harmonik təhrif – 0,2;
- fn , fv , Hz – aşağı və yuxarı həddi tezliklər – 20..20000;
- M, + dB – diapazonda tezlik reaksiyasının qeyri-bərabərliyi – 3;
- Δb t , +dB – ton nəzarət hədləri –±14;
- t o max – ətraf mühitin temperaturunun maksimum dəyəri – 50.
- çətinlik qrupu - 0.
Məqsəd və mürəkkəblik qrupu cihazın texniki xüsusiyyətlərinə birbaşa təsir göstərir.
Stasionar avadanlıqlarda təchizatı gərginliyi USZCH-nin tələb olunan gücü ilə müəyyən edilir və sıfır və birinci mürəkkəblik qruplarının avadanlıqlarında bipolyar gücün istifadəsinə icazə verilir.
1.2 Blok diaqramın işlənməsi
Hazırlanan səs tezlik siqnal gücləndiricisinin (USFA) böyüdülmüş blok diaqramını təsvir edək (Şəkil 1.1-ə baxın).
Şəkil 1.1 – İşlənməkdə olan səs tezliyi siqnal gücləndiricisinin böyüdülmüş diaqramı
İlkin gücləndirici (PA) güc gücləndiricisinin (PA) işləməsi üçün zəruri olan siqnalın 0,1...1 V səviyyəsinə əsas gərginlik gücləndirilməsini həyata keçirir . Bundan əlavə, UE siqnal səviyyəsinin (səs səviyyəsinin) və tembrinin (tezliyə cavabın düzəldilməsi) əməliyyat tənzimlənməsini həyata keçirir.
Güc gücləndiricisi texniki spesifikasiyalarda göstərilən səviyyəyə əsas güc gücləndirilməsini təmin edir.
1.3 Mərhələlərin sayının müəyyən edilməsi
Siqnalın tələb olunan gərginlik gücləndirilməsi əsasında hesablama aparacağıq.
1) Nominal uçdan uca ötürmə əmsalını təyin edin:
(1.1)
burada P n – gücləndiricinin nominal çıxış gücü;
R n – yük müqaviməti;
E g – siqnal mənbəyinin EMF.
Orijinal məlumatları əvəz edək və əldə edək:
2) Gücləndiricinin göstərilən xüsusiyyətlərini təmin etmək üçün lazımi qazanc marjasını təyin etdik:
a) mənfi rəyin tətbiqi üçün marja ədədi olaraq geribildirim dərinliyinə F bərabərdir ki, bu da gücləndiricinin son mərhələsinin qeyri-xətti təhriflərinin tapşırıqla müəyyən edilmiş həddə azaldılmasını təmin edir:
(1.2)
burada k g ok = 15...20% – OOS olmadan son təkan-çəkmə mərhələsinin harmonik əmsalı;
k g dəsti = 0,2% – icazə verilən harmonik təhrif.
Orijinal məlumatları əvəz edək və əldə edək:
b) ton nəzarəti üçün marja tezlik reaksiyasının düzəliş əmsalı ilə müəyyən edilir :
(1.3)
burada ∆ b max – ton nəzarət hədləri.
Orijinal məlumatları əvəz edək və əldə edək:
c) komponent parametrlərinin yayılması nəzərə alınmaqla texnoloji ehtiyat :
3) Tələb olunan son qazanc:
(1.4)
Orijinal məlumatları əvəz edək və əldə edək:
4) Gərginliyin gücləndirilməsi mərhələlərinin sayını təyin edin:
(1.5)
burada K n =40 bir mərhələ üçün orta gərginlik artımıdır.
Gəlin məlumatları əvəz edək və əldə edək:
5) Biz gücləndirmə yolunda siqnal ötürmə sxemlərinin əlaqələndirilməsi üçün tədbirlərin ehtiyacını müəyyən edirik.
Siqnal mənbəyi dövrəsində itkiləri azaltmaq üçün gücləndiricinin giriş empedansı aşağıdakı şərti təmin etməlidir:
(1.6)
burada R g siqnal mənbəyinin daxili müqavimətidir .
Gəlin məlumatları əvəz edək və əldə edək:
Gücləndiricinin giriş empedansı keçid dövrəsindən, iş rejimindən və tranzistor parametrlərindən asılıdır. Bipolyar tranzistorlardan istifadə edən Rin gücləndirici mərhələlərinin tipik dəyərləri :
- OE işə salındıqda, OE-də R ≈ 1...10 kOhm;
- OK işə salındıqda, R girişi OK ≈ 10...100 kOhm.
İdarəetmə pn qovşağı olan sahə effektli tranzistorlarda yığılmış kaskadlar üçün:
- OP işə salındıqda, R girişi OP ≈ 0,1...1 MOhm;
- ƏS işə salındıqda, R OS ≈ 1...10 MOhm daxil edir.
Beləliklə, OE sxemi üçün şərt (1.6) təmin edilmirsə, onda OK dövrəsinə (emitter izləyicisi) uyğun olaraq gücləndiricinin girişinə əlavə uyğunluq mərhələsinin daxil edilməsi məqsədəuyğundur. Təkrarlayıcı gərginliyi gücləndirmədiyi üçün bu kaskad (1.5) düsturu ilə hesablanmış kaskadların sayına daxil edilmir.
Emitent izləyicisi tələb olunan uyğunluğu təmin etmirsə, o zaman sahə effektli tranzistorlardan istifadə etmək qərarı verilir. Nəzərə almaq lazımdır ki, sahə effektli tranzistor kaskadının OI sxeminə görə qazancı təxminən OE dövrəsindən daha kiçik bir sıradır və adətən 3...10 dəfədən çox deyil (gərginlikdə). Buna görə də, bu kaskad (1.5) ifadəsi ilə müəyyən edilmiş rəqəmə yalnız K E tr dəyərində kifayət qədər ehtiyat olduqda daxil ediləcəkdir . Mənbə izləyicisinə (ƏS sxemi) münasibətdə K=1 götürün.
6) Tənzimləmələri işə salmaq üçün yerlər aşağıdakı mülahizələrə əsasən müəyyən edilir:
Bir qayda olaraq, gücləndiricinin girişində bir qazanc nəzarəti (RU) yerləşdirilir. Bununla belə, E g ≤1...3 mV olarsa, o zaman tənzimləyicinin təqdim etdiyi səs-küyü və müdaxiləni azaltmaq üçün ilk gərginliyin gücləndirilməsi mərhələsindən sonra yerləşdirilir.
Passiv ton nəzarəti (PT) xarici dövrələrin müqavimətindəki dəyişikliklərə həssasdır, buna görə də o, ən azı bir mərhələ ilə qazanc nəzarətindən ayrılmalıdır. RT-nin yanında olan mərhələnin giriş empedansı kifayət qədər böyük olmalıdır. Gücləndiriciyə yüksək tələblər üçün ən yaxşı həll gərginlik izləyicisi və ya sahə effektli tranzistor pilləsindən istifadə etməkdir.
Hazırlanmış USZCH-nin blok diaqramını kaskadların sayı n = 4 ilə təsvir edək (Şəkil 1.2-ə baxın).
Şəkil 1.2 – Hazırlanmaqda olan USZCH-nin elektrik struktur diaqramı
2 GÜÇ GÜÇLƏNDİRİCİSİNİN DÖVLƏSİNİN İŞLƏNMƏSİ
2.1 Güc gücləndiricisinin dövrəsinin seçilməsi
Praktikada iki tipik güc gücləndiricisi dizaynı ən çox istifadə olunur. Şəkil 2.1-də təqdim olunan sxem 1-ci stasionar avadanlıqlarda və bəzi nüanslarla ən yüksək mürəkkəblik qrupunda istifadə olunur.
Şəkil 2.1 – Güc gücləndiricisinin elektrik dövrə diaqramı
1-ci və 0-cu mürəkkəblik qruplarının avadanlıqlarında bipolyar enerji təchizatı istifadəsinə icazə verilir. Bu, yükü birbaşa son mərhələnin çıxışına qoşmağa imkan verir və ən əsası, yükdə sıfır DC gərginliyini təmin edir.
Sözdə diferensial kaskad (DC) VT1 və VT2 tranzistorlarında yığılmışdır. Onun iki girişi var: dövrəyə görə sol ters çevrilir, sağı çevrilmir. Rezistor R3 sakit cərəyanı təyin edir.
R2 - VT1 DC yükü.
R1 VT1 bazasının sıfır potensiala bağlanmasını təmin edir.
C2, dövrənin sabitliyini təmin etməyə xidmət edən gərginliyə paralel tezlikdən asılı yerli əks əlaqə dövrəsidir.
Bu sxem bir sıra mühüm üstünlüklərə malikdir:
1) “O” nöqtəsində ( Rn müqavimətində ) sıfır potensialın yüksək dəqiqliklə saxlanmasını təmin edən yüksək temperatur sabitliyi ; bu üstünlük diferensial kaskadın unikal xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir;
2) dövrədə OOS dövrəsində daha çox qazanc əldə etmək mümkündür, çünki DC-də yerli OOS yoxdur.
Yüksək səviyyəli cihazlarda müsbət rəy zənciri (R6, R7, C3) əvəzinə tranzistorda cərəyan reflektoru istifadə olunur və temperaturun sabitliyini artırmaq və ümumi rejim müdaxiləsini yatırmaq üçün sabit cərəyan generatoru (GCT) ola bilər. R3 əvəzinə istifadə olunur.
2 .2 İstilik sabitləşdirmə dövrəsinin seçilməsi
Şəkil 2.1-də göstərilən diaqramda istilik sabitləşdirmə dövrəsi şərti olaraq R t kimi təyin edilmişdir . Bu dövrə çıxış mərhələsi tranzistorlarının bazalarında ilkin meyl yaratmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. İstilik prosesi zamanı onların parametrləri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir, bu, rejimlərin dəyişdirilməsinə və bütün dövrənin işinin pozulmasına səbəb olur. R t dövrəsi , temperatur rejimindən asılı olaraq, tranzistorların parametrlərindəki dəyişiklikləri kompensasiya etmək üçün əyilmə gərginliyini dəyişir.
Rt olaraq , temperatur həssaslığını azaltmaq üçün şərti bir müqavimətlə manevr edərək real termistordan istifadə edə bilərsiniz (termistorun müqaviməti temperaturla tranzistorların parametrlərindən daha sürətli dəyişir). Bununla belə, praktikada bu üsul belə bir sxemin qurulmasının mürəkkəbliyi səbəbindən olduqca nadir hallarda istifadə olunur.
Bir tranzistorda yığılmış istilik sabitləşdirmə dövrəsini seçək (bax Şəkil 2.2). Seçim, bu sxemin diodlarda yığılmış dövrə ilə müqayisədə daha yaxşı istilik sabitləşməsini təmin etməsi və birinci və ən yüksək mürəkkəblik qruplarının yüksək keyfiyyətli gücləndiricilərində işləmək üçün nəzərdə tutulması ilə əlaqədardır.
Şəkil 2.2 – İstilik sabitləşdirmə dövrəsinin elektrik dövrə diaqramı
Bu sxem geyilə bilən və bortda olan avadanlıqlarda istifadə olunur. İşləmə temperaturu diapazonu -20...+50 0 C. Burada əyilmə gərginliyi aşağıdakı ifadə ilə müəyyən edilir:
(2.1)
burada U 0 bem tranzistorun emitent-baza qovşağında sabit gərginlikdir.
R bt - R b bölücüdən keçən cərəyan aşağıdakı əlaqəyə görə seçilir:
(2.2)
VT tranzistoru da son mərhələdəki radiatora quraşdırılmışdır.
2.3 Son mərhələnin hesablanması
Aşağıdakı üsuldan istifadə edərək son mərhələni hesablayaq:
1) Yükdə gərginliyin və cərəyanın amplitudasını təyin edin:
(2.3)
(2.4)
Gəlin hesablama aparaq:
2) Enerji mənbəyinin gərginliyini təyin edin:
(2.5)
burada U istirahət = 1...3 V – çıxış mərhələsinin tam açıq tranzistorunda P = 1...10 Vt-da qalıq gərginlik. Amma həmişə U ost >0,4...0,7 V.
Gəlin hesablama aparaq:
E 0 10...15% marjaya malik olmalıdır, yəni:
(2.6)
Gəlin hesablama aparaq:
E24 - 51 V standart diapazonundan E 0-ı seçək . Beləliklə, USZCH üçün təchizatı gərginliyi 51,00 ± 2,55 V olacaqdır.
Bu şərtlərdə transformatorsuz bir dövrə istifadə edərək gücləndirici həyata keçirmək mümkündür, çünki şərti itələyici kaskadın maksimum gücü texniki spesifikasiyalarda göstərilən gücdən daha böyükdür.
(2.7)
3) Çıxış tranzistorlarının kollektorlarına sərf olunan maksimum gücü təyin edin:
(2.8)
Gəlin hesablama aparaq:
Çıxış tranzistorları üçün istədiyiniz cərəyan qazancını h 21 təyin edin:
(2.9)
burada P p = 10...20 mVt A rejimində işləyən sondan əvvəlki mərhələnin çıxış gücüdür.
Gəlin hesablama aparaq:
5) Aşağıdakı parametrlərə uyğun olaraq son mərhələ tranzistorlarını seçin (VT4, VT5, Şəkil 2.1-ə baxın):
(2 .10)
(2.1 1)
(2.1 2)
(2.1 3)
(2.1 4)
Bu parametrlərə əsasən istinad ədəbiyyatından KT829A tranzistorunu seçəcəyik.
Onun əsas parametrlərini kataloqdan yazaq və bu məlumatları cədvəl 2.1-də ümumiləşdirək.
Cədvəl 2.1 – KT829A tranzistorunun əsas elektrik parametrləri
Mən maksimum , A
|
Uke max , V
|
P -dən maksimuma , W
|
h 21e maks
|
I kb0 , mA
|
f gr , MHz
|
R t ps , 0 C/W
|
8
|
100
|
60
|
750
|
1.5
|
4
|
2.08
|
6) Çıxış tranzistorlarının əlavə istilik qəbuledicisi olmadan normal işləyə biləcəyini yoxlayaq. Müəyyən bir mühit temperaturunda t c max və radiatorun olmaması ilə icazə verilən kollektor P -də icazə verilən maksimum güc itkisi aşağıdakı ifadə ilə müəyyən edilir:
(2.15)
burada t p max kollektor-əsas qovşağının maksimal iş temperaturudur;
t c maks – maksimum ətraf temperaturu (+50 0 C);
R t ps – keçid-orta boşluğunun istilik müqaviməti.
Adətən t p max maksimum temperaturdan 5-10% aşağı seçilmişdir. Bizim vəziyyətimiz üçün +135 0 C seçəcəyik.
Əməliyyat şərtlərinə uyğun olaraq, bu tranzistorlar əlavə istilik qurğuları ilə, yəni radiatorlarla işləməlidir. Radiatorun istilik müqaviməti və onun səth sahəsi aşağıdakı ifadələrlə müəyyən edilir:
(2.16)
(2.17)
Parametrin dəyəri f h 21 ifadəsinə görə seçilir:
(2.1 6)
harada | h 21 | – f ölçmə tezliyində ölçülən cərəyan qazanc modulu .
Gəlin hesablama aparaq:
7) Enerji mənbəyindən son mərhələdə istehlak olunan birbaşa cərəyanı və gücü və səmərəliliyi təyin edin:
(2.1 8)
(2.1 9)
( 2.20)
8) Son mərhələnin əlavə hesablanması :
(2.21)
(2.22)
(2.23)
(2,24)
(2,25)
(2,26)
Son mərhələnin hesablama nəticələrini cədvəl 2.2 və 2.3-də ümumiləşdiririk.
Cədvəl 2.2 – Hesablanmış məlumatlar
|
Transistor növü
|
Əlavə olaraq P , W
|
Mən əlavə olaraq , A
|
Əlavə et , V
|
h 21e maks
|
f gr , MHz
|
VT4
|
KT829A
|
9.89
|
3.25
|
66.3
|
750
|
4
|
VT5
|
KT829A
|
9.89
|
3.25
|
66.3
|
750
|
4
|
Cədvəl 2.3 – Hesablanmış məlumatlar
|
Transistor növü
|
saat 21e
|
I 0 b , mA
|
I 0 k , mA
|
U 0 k , V
|
Mən m , A
|
VT 4
|
KT829A
|
750
|
0,17…0,5
|
0,125…0,375
|
-10
|
2.5
|
VT 5
|
KT829A
|
750
|
0,17…0,5
|
0,125…0,375
|
-10
|
2.5
|
|
Transistor növü
|
Mən b m , mA
|
U - m , V
|
Rin , kOhm
|
Pk , W
|
S , sm 2
|
VT 4
|
KT829A
|
3 , 3
|
20
|
6
|
60
|
170
|
VT 5
|
KT829A
|
3.3
|
20
|
6
|
60
|
170
|
2.4 Pre-terminal kaskadın hesablanması
Elementlərin nömrələnməsi diaqrama uyğundur (bax Şəkil 2.1). Hesablamaq üçün aşağıdakı ilkin məlumatlara sahib olmalısınız:
1) çıxış tranzistorlarının əsas cərəyanının amplitudası:
( 2.27)
2) son mərhələnin giriş müqaviməti:
(2.2 8)
3) Yan gərginlik (R9 və R10 rezistorlarındakı gərginliklər adətən nəzərə alına bilər):
(2.2 9)
burada U 4 = U 5 ≈ 0,5...0,6 V rejim B üçün. Bu, kompozit tranzistorların hər bir baza-emitter qovşağında gərginliyin düşməsini nəzərə alır.
Gəlin hesablama aparaq:
Gəlin birbaşa hesablamaya keçək.
1) Sakit cərəyanı təyin etdik:
( 2.30)
Sakit cərəyanı təyin edək I 0 k3 = 20 mA.
2) R7 = (30...50)∙ R n = (30…50)∙8=240…400 Ohm seçin. E12 seriyasından R 7 = 270 Ohm standart dəyərini götürək .
3) R6 hesablayın:
(2.31)
E12 seriyasından R 6 = 1000 Ohm standart dəyərini götürək.
4) C4 tutumu aşağıda verilmiş mülahizələrə əsasən hesablanır. Bu halda, bu tutumun təqdim etdiyi tezlik təhrifləri nəzərə alınır.
5) Aşağıdakı parametrlərə uyğun olaraq VT3 seçin:
(2.31 )
Harada
(2.32 )
Nəticəni 2.31 ifadəsində əvəz edək:
(2.32 )
Harada
(2.33 )
( 2.34)
(2.35 )
İstinad ədəbiyyatından bu parametrlərdən istifadə edərək tranzistor 2 SD 1898 seçirik.
Onun əsas parametrlərini kataloqdan yazaq və bu məlumatları cədvəl 2.4-də ümumiləşdirək.
Cədvəl 2.4 – Transistor 2 SD 1898- in əsas elektrik parametrləri
Mən maksimum , A
|
Uke max , V
|
P -dən maksimuma , W
|
h 21e maks
|
I kb0 , µA
|
f gr , MHz
|
R t ps , 0 C/W
|
1
|
80
|
2
|
390
|
0.1
|
100
|
2.08
|
6) Yanlızlıq dövrəsinin hesablanması:
a) Ayırıcı cərəyanı tapın:
(2.31 )
b) VT seçimi praktiki olaraq icazə verilən cərəyanla müəyyən edilir:
(2.3 2)
N 6707 istilik sabitləşdirmə dövrəsi üçün bir tranzistor seçəcəyik .
Onun əsas parametrlərini kataloqdan yazaq və bu məlumatları cədvəl 2.5-də ümumiləşdirək.
N 6707 tranzistorunun əsas elektrik parametrləri
Mən maksimum , A
|
Uke max , V
|
P -dən maksimuma , W
|
h 21e maks
|
I kb0 , µA
|
f gr , MHz
|
R t ps , 0 C/W
|
2
|
80
|
2
|
40
|
0.1
|
50
|
2.08
|
c) R bt ( U bt ≈ 0,5-0,6 V) təyin edin:
(2.3 3)
R bt = 100 Ohm götürək .
d) Nominal rejimin mühərrikin orta vəziyyətinə uyğun olduğunu nəzərə alaraq R p-ni təyin edin:
(2.3 4)
R bt = 200 Ohm götürək .
7) SOC-nin giriş müqavimətini təyin edin. Praktik olaraq tranzistorun giriş müqaviməti ilə müəyyən edilir:
(2.3 5)
Harada
(2.3 6)
burada φ t =26 mV;
I 0 e3 =I 0 k3 .
Gəlin dəyərləri əvəz edək və hesablama aparaq:
8) Kaskadın gərginlik artımını təyin edin:
(2.37)
2.5 Giriş mərhələsinin hesablanması
İlkin məlumatlar: R in3 , I b m 3 = I to m 3 / h 21e 3 .
Qeyd etmək lazımdır ki, dövrəmiz üçün (Şəkil 2.1-ə baxın), dövrənin balanslaşdırılmış olması şərti ilə, VT1 və VT2 tranzistorlarının rejimləri demək olar ki, eynidir.
1) Cari I 0 k1 təyin etdik :
(2,38)
Kollektor cərəyanını təyin edək I 0 k1 =0,08 mA.
2) VT1 və VT2 tranzistorlarını seçin. K159NT1 tipli bir mikro montajdan istifadə etmək yaxşıdır, çünki bu halda tranzistor parametrlərinin yayılması 15% -dən çox deyil. Kriteriyalar eyni qalır.
3) R2-ni təyin edin:
(2.39)
E24 seriyasından standart dəyəri R 2 = 24 kOhm götürək .
4) R3 tapın:
(2.40)
Harada
(2.41)
Nəticəni 2.40 ifadəsində əvəz edək:
E24 seriyasından R 3 = 16 kOhm standart dəyərini götürək .
5) Əks əlaqə dövrəsinin hesablanması. Hesablanmış dövrədə OS dövrəsi gücləndiricinin çıxışını (“O” nöqtəsi) tranzistor VT1-in baza-emitter qovşağı ilə birləşdirir. Bu sxem üçün β əmsalının dəyəri ifadə ilə müəyyən edilir:
(2.42)
Döngə qazancı K p bərabərdir:
(2.4 3)
(2.4 4)
tranzistorun daxili keçiriciliyi haradadır .
(2,45)
burada Rin3 VT3-də kaskadın giriş müqavimətidir .
Nəticəni 2.44 ifadəsində əvəz edək:
(2,46)
Harada
(2,47)
Harada
(2,48)
Harada
(2,49)
burada R g əvvəlki VT1 mərhələsinin çıxış müqavimətidir , onu istifadə olunan tranzistorun kollektor dövrəsində müqavimət kimi qəbul etmək olar. R məsələn = 3 kOhm.
R5 müqavimətinin dəyərini seçmək üçün ifadədən istifadə edirik:
(2.50)
Bu bərabərsizlik hətta təqribən böyüklük sırası ilə gücləndirilə bilər:
E24 seriyasından R 5 = 7,5 kOhm standart dəyərini götürək .
VT1 və VT2 tranzistorlarının eyni rejimlərini saxlamaq üçün R1 müqaviməti R5 rezistorunun dəyərinə bərabər seçilir, yəni 7,5 kOhm.
(2.51)
Yuxarıdakı ifadələrdən istifadə edərək və müvafiq əvəzetmələr və çevrilmələr edərək, OS dərinliyi üçün bir ifadə əldə edirik:
(2,52)
R4 üçün bu bərabərliyi həll edərək əldə edirik:
(2,53)
E24 seriyasından standart dəyəri R 4 = 3,9 kOhm götürək .
Nəticə dəyərini 2.47 ifadəsində əvəz edək:
Gücləndiricinin giriş empedansı:
(2,54)
Yüksək tezliklərdə öz-özünə həyəcanlanma ehtimalını aradan qaldırmaq üçün dövrə qazancının tezlik reaksiyası ifadə ilə müəyyən edilmiş C2 kondansatörünün daxil edilməsi ilə məhdudlaşdırılır:
(2,55)
6) Hesablanmış güc gücləndiricisinin gərginlik qazancını təyin edin:
(2,56)
Nominal çıxış gücündə tələb olunan giriş gərginliyini təyin edək:
(2,57)
8) C1, C3 qablarının dəyərləri düsturla hesablanır:
(2,58)
harada M n - aşağı işləmə tezliyində f n tutumu C tərəfindən təqdim edilən zəifləmə (zamanlarla). xarici dövrə müqaviməti ilə R, kondensatorlar arasında göstərilən tezlik təhriflərini paylayarkən seçilir. Bu halda (istifadə olunan kondansatörlərin ölçüsünü azaltmaq üçün) nisbətən aşağı müqavimətli dövrələrdə işləyən kondansatörlərə böyük icazə verilən təhriflər ayrılmalıdır. Məsələn, 2000 μF tutum 1000 μF-dən daha böyükdür və deyək ki, 0,47 μF və 1 μF praktiki olaraq eynidır. Tipik olaraq, icazə verilən tezlik təhrifi dB-də verilir, buna görə M n aşağıdakı düsturla bir neçə dəfə yenidən hesablanır:
(2,59)
C 1 və C3 üçün hesablama sadələşdirilə bilər. C1 və C3 kondansatörləri geribildirim dövrəsindədir. Bu kondansatörlərin təqdim etdiyi təhrif geribildirim dərinliyində azalacaq ( F faktoru ilə ), beləliklə onların dəyərləri aşağıdakı mülahizələrə əsasən hesablana bilər. Aralığın aşağı tezliyində bu kondansatörlərin müqavimətləri müvafiq olaraq R 4 və R 7-dən nəzərəçarpacaq dərəcədə az olmalıdır:
(2,60)
22 µF standart dəyərini götürək.
C3-ü hesablayaq :
(2,61)
220 µF standart dəyəri götürək.
3 ƏVVƏL QÜCLƏNDİRİCİ BİRLİKLƏRİN HESABLANMASI
3.1 Körpünün tonuna nəzarətin hesablanması
Yuxarıda hesablanmış güc gücləndiricisi dövrəsi kifayət qədər yüksək giriş empedansına malikdir, bu, birbaşa onların girişində körpü tonunu idarə etməyə imkan verir.
Körpü tonuna nəzarət (bax Şəkil 3.1) iki tezlikdən asılı qazanc nəzarətini ehtiva edir. Tampon rezistor R4 bir tənzimləyicinin digərinə təsir etməsinin qarşısını almaq üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Sol (diaqrama görə) aşağı tezliklərdə, sağ tənzimləyici - yüksək tezliklərdə işləyir. Dövrənin işini qısaca təhlil edək.
Orta tezliklərdə (MF), C1 və C2 qısaqapanma R2, C3 və C4 kondansatörlərinin müqavimətləri hələ də çox yüksəkdir (R5-dən çox).
Şəkil 3.1 – Ton nəzarətinin elektrik sxemi
Aşağı tezliklərdə (LF) C1 və C2 kondansatörlərinin müqaviməti artır və onlar artıq bu tezliklərdə müntəzəm qazanc tənzimləyicisi kimi işləməyə başlayan R2 üçün qısa dövrə deyil. Tənzimləmə dərinliyi R2 və R1 + R3 müqavimətləri arasındakı əlaqə ilə müəyyən edilir.
Yüksək tezliklərdə (HF) rezistor R2, (HF) çox aşağı müqavimətə malik olan C1 və C2 kondansatörləri ilə qısaqapanır. Bu halda, R2 potensiometrinin mövqeyi ton nəzarəti qazanmasına təsir göstərmir. Bu tezliklərdə siqnal nisbətən aşağı müqavimət kondansatörlərindən C3, C4 və potensiometr R5 keçir, bu halda HF bölgəsində ötürmə əmsalının tənzimləyicisi kimi xidmət edir.
Aşağıdakı metoddan istifadə edərək hesablama aparaq:
1) Nisbi vahidlərdə düzəliş əmsalını təyin edin:
2) Krossover tezliyini təyin edin :
(3.1)
3) Nəzarət zonalarının üst-üstə düşməməsi şərtinin yerinə yetirilməsini yoxlayırıq
(3.2)
4) Müqaviməti təyin edirik ; icazə verilən idarəetmə xətası aşağıdakı kimi qəbul edilə bilər:
(3.3)
E24 seriyasından standart dəyəri R 2 = R 5 = 3,6 kOhm götürək .
5) Aşağı tezlikli tənzimləyicilərin rezistor qiymətlərini təyin edin:
(3.4)
E24 seriyasından R 1 = 750 Ohm standart dəyərini götürək .
(3.5)
E12 seriyasından standart dəyəri götürək R 3 = 150 Ohm .
6) Tampon rezistorunun müqavimətini təyin edin:
(3.6)
E12 seriyasından standart dəyəri götürək R 4 = 330 Ohm .
7) Konteynerlərin nominal dəyərlərini müəyyənləşdirin:
(3.7)
0,47 µF standart dəyəri götürək.
(3.8)
2,2 µF standart dəyəri götürək.
(3.10)
0,1 µF standart dəyərini götürək.
(3.11)
0,47 µF standart dəyəri götürək.
8) RT-nin giriş və çıxış müqavimətini təyin edin:
(3.12)
(3.13)
9) Əvvəlki mərhələnin çıxış empedansına olan tələbi müəyyənləşdiririk: HF-də RT xətası varsa, istifadə edə bilərsiniz:
(3.14)
R 2 və R 5 mühərriklərinin mövqeyini , xətti tezlik reaksiyasını təyin edin:
(3.15)
(3.16)
11) Ton nəzarətinin nominal qazancını təyin edək:
(3.17)
12) RT nominal giriş gərginliyini təyin edin:
(3.18)
3.2 Əvvəlcədən gücləndirmə mərhələlərinin hesablanması
a) İkinci gücləndirmə mərhələsinin hesablanması (CPA 2):
Kaskadın sxemi Şəkil 3.2-də göstərilmişdir.
Şəkil 3.2 – Gücləndiricinin ikinci mərhələsinin elektrik dövrə diaqramı
Hesablama üçün aşağıdakı parametrlərə ehtiyacınız olacaq:
Aşağıdakı metoddan istifadə edərək bu kaskadı hesablayaq:
1) Gərginliyin və yük cərəyanının amplitüdlərini təyin edin:
(3.19)
(3.20)
2) Sakit cərəyanı təyin etdik :
(3.21)
3) Tranzistorun kollektor-emitter gərginliyini təyin edin:
(3.22)
burada U ke min =1 ... 2 V.
4) Şərtlərdən kaskad təchizatı gərginliyini təyin edin:
Enerji təchizatı gərginliyi süzgəc müqaviməti üzərindəki gerilim düşməsindən artıq olmalıdır (təxminən 20-30%) və aşağıdakılar olmalıdır:
(3.23)
5. Emitent dövrəsində müqaviməti təyin edin:
Nəzərə alaq :
(3.24)
R 3 müqavimətini təyin edin :
(3,25)
E24 seriyasından R 3 = 1,1 kOhm standart dəyərini götürək .
7) Kollektor cərəyanının amplitudasını təyin edin:
(3,26)
8) Kollektora sərf olunan gücü təyin edin:
(3,27)
9) Meyarlara uyğun olaraq tranzistor seçin :
(3,28)
(3.29)
(3.30)
(3.31)
2 SC1000 seçin .
Onun əsas parametrlərini kataloqdan yazaq və bu məlumatları cədvəl 3.1-də ümumiləşdirək.
2 SC 1000 tranzistorunun əsas elektrik parametrləri
Mən maksimum , mA
|
Uke max , V
|
P -dən maksimuma , mW
|
h 21e maks
|
I kb0 , µA
|
f gr , MHz
|
R t ps , 0 C/W
|
100 _
|
50
|
2 00
|
30 0
|
0.1
|
8 0
|
2.08
|
Sonrakı hesablamaları aparmaq üçün seçilmiş tranzistorun parametrlərindən müəyyən edirik:
(3 .32)
Baza dövrəsini hesablayırıq:
a) bölücü cərəyanını təyin edin:
(3.33)
b) R 1-i təyin edin:
(3,34)
E24 seriyasından R 1 = 62 kOhm standart dəyərini götürək .
c) R 2-ni təyin edin:
(3,35)
E12 seriyasından standart dəyəri R 2 = 39 kOhm götürək .
11) Kaskadın icazə verilən harmonik əmsalını təyin etdik:
(3,36)
Buradan R 4 və R 5-i tapırıq:
(3.37)
E24 seriyasından R 4 = 11 Ohm standart dəyərini götürək .
(3,38)
E24 seriyasından R 5 = 510 Ohm standart dəyərini götürək .
12) Qazancı təyin edin:
(3.39)
13) Kaskadın giriş müqavimətini təyin edin :
(3.40)
Harada
(3.41)
Nəticəni 3.40 ifadəsində əvəz edək:
(3,42)
14) Nominal giriş gərginliyini təyin edin:
(3,43)
C 2 kondansatörünün tutumu aşağıdakı ifadə ilə hesablanır:
(3,44)
Harada
(3,45)
son düsturda
(3,46)
Nəticəni 3.45 ifadəsində əvəz edək:
Nəticəni 3.45 ifadəsində əvəz edək:
2200 μF tutumlu iki kondensatoru paralel birləşdirək.
16) Müqavimət onun üzərindəki gərginliyin azalmasına və əsas və emitent dövrələrdə bölücü cərəyanların cəminə bərabər olan cərəyana əsasən müəyyən edilir:
(3,47)
E12 seriyasından = 620 kOhm.
17) Kondansatörün tutumunu təyin etmək üçün aşağıdakı düsturdan istifadə edə bilərsiniz:
(3,48)
Standart 220 µF kondansatör götürək.
18) Ayırıcı tutum olan C3 kondansatörünü hesablayaq:
(3,49)
Standart 22 µF kondansatör götürək.
b) Birinci gücləndirmə mərhələsinin hesablanması (CPA 1):
Kaskadın sxemi Şəkil 3.3-də göstərilmişdir.
Şəkil 3.3 – Gücləndiricinin birinci mərhələsinin sxematik diaqramı
Şəkil 3.3 ümumi bir mənbə dövrəsindən istifadə edərək sahə effektli tranzistordan istifadə edərək, gücləndirici mərhələnin dövrə diaqramını göstərir.
Sahə effektli tranzistordakı rezistor kaskadı, bipolyar tranzistordakı oxşar kaskaddan fərqli olaraq, yüksək giriş müqavimətinə malikdir. Bu keyfiyyət onu yüksək empedanslı yüklərin istəndiyi gücləndirici bölmələrində, yəni bizim vəziyyətimizdə istifadə etməyə imkan verir.
1) KP303G tranzistorunu seçin.
Koordinatları olan xarakteristikanın xətti hissəsində işləmə nöqtəsini seçin
3) Transistorun boşaldılmasında gərginliyi təyin edin:
(3,50)
4) DC yük müqaviməti hesablanır :
(3.51)
E12 seriyasından standart dəyəri götürək R c = 1 kOhm .
5) Koordinatları olan əməliyyat nöqtəsində sahə effektli tranzistor üçün
Yamac xarakteristika ilə müəyyən edilir :
(3,52)
tranzistorun daxili müqavimətinin xüsusiyyətlərinə görə :
(3,53)
6 ) Yük müqaviməti hesablanır :
(3,54)
7) Qazanc tapılır:
(3,55)
8) Girişin dinamik tutumu müəyyən edilir:
(3,56)
istinad dəyərləri haradadır .
9) Mənbə dövrəsində müqavimət müəyyən edilir:
(3,57)
10) Qapı dövrəsində müqaviməti (0,1…1) MOhm daxilində təyin etdik:
(3,58)
11) Çıxış dövrəsinin yuxarı kəsilməsinin tezliyi müəyyən edilir:
(3,59)
quraşdırma gücü haradadır .
12) Çıxış dövrəsində ayırıcı tutumu təyin edin:
(3,60)
Harada
(3,61)
10 µF standart dəyərini götürək.
13) Giriş ayırma tutumunu hesablayın:
(3,62)
22 µF standart dəyərini götürək.
14) Mənbə dövrəsində şunt müqavimətinin tutumunu təyin edin:
(3,63)
Harada
(3,64)
15) Kaskadın çıxış müqavimətini hesablayaq:
(3,65)
Əlavə hesablama:
düsturdan istifadə edərək CPU 2-də yerləşən tutumu hesablaya bilərik :
(3,66)
3.3 Həcmə nəzarətin hesablanması
İndi bütün mərhələlərin giriş və çıxış müqavimətləri məlumdur, həcm nəzarəti hesablanır. Qazanc nəzarəti adətən birinci və ya ikinci gücləndirmə öncəsi mərhələdən sonra quraşdırılır.
Qazanc tənzimləyicisi, müqaviməti düsturla hesablanan müntəzəm dəyişən bir rezistordur:
(3,67)
Səs səviyyəsinə nəzarəti işə salmaq üçün diaqramı təsvir edək (Şəkil 3.4-ə baxın).
Şəkil 3.4 – Həcmi idarə edən dövrə diaqramı
NƏTİCƏ
Görülən işlər zamanı ən yüksək mürəkkəblik qrupunun stasionar avadanlıqları üçün dörd mərhələli səs gücləndiricisi hazırlanmışdır. Tezliyə cavabın və faza reaksiyasının təhlili bir PC-də aparıldı, bu gücləndirici (onun iki bağlantısı) " WorkBench 5.18" proqramından istifadə edərək simulyasiya edildi. Tezliyin cavabını təhlil edərkən, hesablanmış gücləndiricinin texniki şərtlərin tələblərinə cavab verdiyi aydın olur.
ƏDƏBİYYAT
1. V. T. Kruşev, E. Q. Popov, N. İ. Şatilo Analoq elektron cihazların kursu üzrə kurs layihəsinin aparılması üçün metodik rəhbər. – Mn.: BSUİR, 1997.
2. G. V. Voişvillo Gücləndirici qurğular. – M.: Radio və Rabitə, 1975.
3. V. İ. Qalkin, A. L. Bulıçev, P. M. Lyamin kitabçası. Yarımkeçirici qurğular. Geniş tətbiqlər üçün tranzistorlar. - Mn.: Belarus 1995.
4. V. M. Petuxov kataloqu. Aşağı güclü tranzistorlar və onların xarici analoqları. – M.: KUBK-a 1996.
5. V. E. Saparov, N. A. Maksimov Telekommunikasiya və radioelektronikada standart sistemləri. – M.: Radio və rabitə. 1985
6. Rezistorlar, kondansatörlər, transformatorlar, şoklar, keçid cihazları REA: Referans / N. N. Akimov, E. P. Vaschukov, V. A. Prokhorenko, Yu. P. Xodorenok - Mn.: Belarusiya, 1994. - 591 İlə.
| 