Расчет каскадов усилителя мощности

    

    

    

    6. Определим I_кнач и U_кнач:

    

    

    7. Определим допустимую мощность рассеивания на транзисторе:

    

    8. Выберем тип транзистора VT1 (n-p-n) соответствующий найденным параметрам:

 

    9. Найдём ток I_д:

    

    10. Рассчитаем значения резисторов делителя R₃ и R₄:

    

    11. Рассчитаем значение конденсатора в цепи эмиттера С₂:

      

    Расчет  каскада по переменному току:

    При расчете каскада по переменному  току определяются следующие параметры:

    12. Определим коэффициент усиления в области средних частот:

     ,

    

    

    

    

    Тогда

    13. Входное сопротивление каскада:

    

    14. Выходное сопротивление каскада:

    

    15. Определим напряжения на резисторах  R₅, R₆:

    

    Для обеспечения уровня нелинейных искажений, определяемых техническим заданием, вводим отрицательную обратную связь по напряжению глубиной F=6.

    16. Входное сопротивление усилителя с ОС равно значению резистора R₁:

    

    17. Определим сопротивление цепи ОС R₂:

    

    18. Коэффициент усиления усилителя с ОС:

    

    19. Определим входные параметры каскада:

    

    20. Найдём напряжение на базовых делителях:

    

    21. Определим мощности резисторов:

                      

    22. Определим напряжение на конденсаторах:

      

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    4.8. Расчёт разделительных конденсаторов 

    Расчет  конденсаторов будем производить  на низких частотах.

    Распределим равномерно частотные искажения  по всем конденсаторам, т.е.:

    

    Расчет  ёмкостей производится по следующей  формуле:

    

    Определим ёмкости разделительных конденсаторов:

 
 
 
 
 
 
 
 

    5. АЧХ и ФЧХ усилителя на транзисторе VT4 

    Коэффициент усиления усилителя:

             

    

    Фазовый сдвиг усилителя:

    

    

    АЧХ и ФЧХ данного усилительного каскада имеют вид:

 

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    6. Расчет искажений  на верхних частотах 

    1. Повторитель на транзисторах VT10-VT13:

    VT12, 13:

    

    VT10, 11:

      

    2. Усилитель на транзисторе VT9: 

      

    3. Усилитель на VT4: 

      
 

    4. Усилитель на VT1: 

      

    Суммарное значение коэффициента частотных искажений:

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    7. Расчет стабилитронов 

    Стабилитроны  используются для понижения напряжения питания для отдельных каскадов. 

    Стабилитрон VD1:

    Для подачи питания использован стабилитрон КС515Г со следующими параметрами:

      
 
 

               

      

    Стабилитрон VD2:

    

    Для подачи питания использован стабилитрон  КС212Ж со следующими параметрами: 
 
 

      

      
 
 
 

    Стабилитрон VD3:

    

    Для подачи питания использован стабилитрон КС191С со следующими параметрами: 
 
 

      

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    8. РАСЧЕТ РАДИАТОРОВ ОХЛАЖДЕНИЯ 

    В выходном каскаде стоят транзисторы большой мощности, следовательно, необходимо поставить радиаторы для отвода теплоты. Площадь радиатора рассчитывается по следующей формуле:

S=1000 / (R_Tn-c s _T) см² 

       где s _T - коэффициент теплоизлучения от теплоотвода в окружающую среду,

          R_Tn-c=(Tn-Tc)/Pк - тепловое сопротивление переход-среда.

          Tc- температура окружающей среды (30°С),

          Тn- температура p-n -перехода.

    Для дюралюминия  s _T=1.5 мВт/см²°С.

    1. Транзисторы VT12, VT13: КТ-817Б

    Необходимо  рассеять мощность 8.5 Вт. Tn =150°С

                     

    

    2. Транзисторы VT10: КТ-815, VT11: КТ-814Б

    Необходимо  рассеять мощность 2.1 Вт. Tn =125°С

                      

    

    

9. Технология изготовления  печатных плат 

    Печатная  плата представляет собой изоляционное основание с нанесёнными на него элементами печатного монтажа. К  элементам печатного монтажа  относятся: проводники, контактные площадки, зазоры, отверстия и т.д.

    Печатная плата является несущим элементом. На ней размещаются навесные элементы (интегральные схемы и дискретные радиокомпоненты), разъёмы и другие детали. В качестве оснований печатных плат используют обычно листовые фольгированные материалы, которые представляют собой слоистый прессованный пластик (гетинакс или стеклотекстолит), облицованный с одной или двух сторон медной фольгой толщиной 0.035 или 0.05 мм. В радиоэлектронной аппаратуре и приборах в основном применяют фольгированный стеклотекстолит по ГОСТ 10316-62.

    Существуют  два вида конструкции печатных плат – однослойные и многослойные.

    Как правило, однослойные печатные платы  выполняются с двухсторонним  монтажом – проводники располагаются  с двух сторон. Переходы с одной  стороны платы на другую осуществляются через металлизированные отверстия в ней.

    В основе технологии изготовления двусторонних печатных плат (ДПП) лежит использование  фольгированных диэлектриков.

    В настоящее время для изготовления ДПП применяется комбинированный  метод, который включает в себя два способа: негативный и позитивный.

    Технологический процесс получения ДПП комбинированным  негативным способом состоит из следующих  этапов: получение заготовок и  подготовка поверхности фольги, нанесение  на плату защитного покрытия (фоторезиста), получение изображения печатных проводников экспонированием и проявлением, удаление незащищенных участков фольги травлением, удаление фоторезиста с проводников, нанесение на основание защитного поврытия, обработка отверстий, подлежащих металлизации, химическая металлизация отверстий, электролитическая металлизация отверстий и печатных проводников, покрытие печатных проводников сплавом олово-свинец, механическая обработка контура платы.

    Технологический процесс получения ДПП комбинированным  позитивным способом состоит из следующих этапов: получение заготовок и подготовка поверхности фольги, нанесение на плату защитного покрытия (фоторезиста), получение изображения печатных проводников экспонированием и проявлением, нанесение защитной лаковой плёнки, сверление отверстий и их химическое меднение, удаление защитной лаковой плёнки, электролитическое меднение отверстий и проводников, нанесение кислостойких сплавов, удаление фоторезиста, химическое травление фольги с пробельных мест, осветление проводящих покрытий, механическая обработка контура печатной платы.

    В том случае, если ДПП не удовлетворяет  требованиям, в частности не позволяет  разместить большое число навесных элементов из-за малого объёма, применяют  многослойные печатные платы (МПП).

    Известно  несколько способов изготовления МПП, однако все они имеют недостатки: большую стоимость и длительность проектирования, значительные затраты времени на изготовление, на налаживание производства, трудности внесения изменений.