Предварительный расчет оконечного каскада УНЧ

Известно большое число различных схем с бестрансформаторным выходом, которые отличаются по типу проводимости транзисторов, способом их включения, режимом работы (АВ или В), а также видом связи оконечного каскада с предварительным и нагрузкой.

При этом важны следующие рекомендации:

- для мощностей выше 50 мВт, необходимо применять двухтактную схему, режим (АВ или В), с мощностью транзисторов (малая, средняя или большая) определяются исходя из значения Р_вых;

- высокие качественные показатели имеют каскады, в которых применяют транзисторы разного типу электропроводности (комплементарные пары);

- режим В имеет высокий КПД (η=0,6÷0,7), однако в этом режиме большие нелинейные искажения.

Выходя из этого, преимущество следует отдать бестрансформаторному каскаду усиления на транзисторах разного типу проводимости (рис.1,а) и режиму АВ. Режим АВ имеет меньшие искажения сигнала, чем режим В. Электропитание такого каскада возможно от однополярного источника. В таком случае нагрузка подключается через конденсатор большой емкости.

Тип транзисторов выходного каскада выбираем по величине максимально допустимой мощности, которая рассеивается на его коллекторе – Р_{к макс}, а также максимальному току коллектора – I_{к макс} и частотным особенностям – f_h21Е:

Р_{к макс} ≥ (0,25÷ 0,3) Р_вых; I_{к макс} ≥ (2 Р_вых /R_н)^1/2; f_h21Э ≥ (2÷3) f_в.

По найденным значениям Р_к, I_{к макс}, f_h21Е вибираем из табл. 3 транзисторы выходного каскада. Выбираем комплементарную пару транзисторов p-n-p i n-p-n типа с близкими по значениям параметров и характеристикам.

Напряжение источника питания выбираем из условия:

2U_{К макс} ≥ E_K ≥ 2(U_нач + U_{m вых}),

где U_{к макс} – максимально допустимое напряжение на коллекторе;

U_нач 1В – коллекторное напряжение, при котором транзистор входит в режим насыщения (определяется из статических характеристик выбранного транзистора);

U_{m вых} = U_mн = (2 Р_вых R_н)^1/2 – амплитуда выходного напряжения.

Величина напряжения питания выбирается из ряда номинальных значений по большему значению из табл. 2.

Таблица 2