электрические приборы и машины
 
 
   
 
   
 
 
     
 

Расчёт усилителя напряжения низкой частоты

Исходными данными для расчета усилителя напряжения низкой частоты на сопротивлениях обычно являются:

  1. диапазон усиливаемых частот Fмин; Fмакс;
  2. напряжение сигнала на входе усилителя Uвх;
  3. выходное напряжение (или коэффициент усиления) Uвых (К)
  4. допустимые величины частотных и нелинейных искажений Мзад, γзад.

Расчет усилителя следует начинать с выбора лампы и числа каскадов, которые обеспечат заданное усиление. Для реостатного каскада предварительного усиления выбирают триоды с высоким значением ц, порядка 20—100. При использовании экранированных ламп удается получить большее усиление, однако каскад с экранированной лампой потребляет больший ток от источника анодного питания и более дорог в изготовлении, так как в схему вводятся дополнительные элементы, необходимые для питания экранирующей сетки (R и Сбл). Следует иметь В виду, что усилитель надо рассчитывать с запасом по усилению:

Воспользовавшись приближенными формулами (236) и (237), выбираем типы ламп так, чтобы

Кобщ = К1К2...Кn≥Красч.

Коэффициент частотных искажений между каскадами делят поровну. Допустимый коэффициент частотных искажений каждого каскада усилителя определяют по формуле

где n — число каскадов усилителя.

Если задан коэффициент нелинейных искажений, то ил долю второго и последующих каскадов должны приходиться большие искажения. Так, например, при общем коэффициенте нелинейных искажений 3% для первого каскада следует задаться нелинейными искажениями γ1 не более 1 —1,3%, а для второго γ2 = 2÷1,7%. При этом надо иметь в виду, что

γ1 + γ2 ≤ γзад

Теперь можно приступить к расчету каждого каскада в отдельности. Сопротивление анодной нагрузки Rа определяется из условия допустимых частотных искажений для первого каскада:

где Мв1— допустимые частотные искажения в области верхних частот, приходящиеся на первый каскад. Отсюда

Если каскад выполнен на пентоде, то можно считать, что Rэ = Rа, так как Ri>> Rэ.

Сопротивление утечки  Rс = (5÷10) Rа.

На семействе статических характеристик выбранной лампы строим динамическую характеристику, соответствующую данному значению Rа. Первая точка динамической характеристики К определяется величиной анодного тока при напряжении на аноде, равном нулю:

 

Второй точкой динамической характеристики является точка на оси абсцисс, соответствующая Uа = Eа (рис. 138).

Рис. 138. Динамическая характеристика усилителя на сопротивлениях.

На динамической характеристике выбираем исходную рабочую точку А, которой должно соответствовать напряжение смещения │Ес│, большее, чем амплитуда входного сигнала, примерно на 0,5 в, так как только при выполнении этого условия усилитель будет работать без сеточного тока, т. е.

│Eс│≥Um вх+ 0,5в.

Емкость переходного конденсатора Сс находим по формуле

Определяем коэффициент усиления

Полученный коэффициент усиления должен быть не меньше коэффициента усиления К1, полученного в предварительном расчете при выборе лампы.

Сопротивление автоматического смещения

Ёмкость, шунтирующую Rк, определяем из условия

откуда

Элементы цепи экранирующей сетки:

Частотную характеристику каскада можно построить, воспользовавшись формулами, приведенными в настоящей главе.

Коэффициент нелинейных искажений, ограниченный третьей гармоникой анодного тока, можно определить графическим методом, путем, замера соответствующих отрезков динамической характеристики (см. рис.  138):

Полученный коэффициент нелинейных искажений γ3 должен быть несколько меньше заданного коэффициента нелинейных искажений ух для данного каскада.

Если результаты расчета первого каскада получились удовлетворительными, то теперь следует приступить к расчету второго каскада. Входным напряжением сигнала для него является Uвх II= Uвх · K1. Порядок расчета таков же, как для первого каскада.

 
 
     
 
Copyright © 2012 Электродвигатели и трансформаторы
электрические приборы и машины
Rambler's Top100
Создание сайта Вебцентр