Расчет усилителя мощности

Оконечный каскад представляет собой двухтактный эмиттерный повторитель на комплементарных транзисторах. По условиям задания выходной каскад для усиления мощности должен работать в режиме AB. При работе в этом режиме между базой и эмиттером подаётся начальное смещение 0,7 В, при этом не возникает отсечки и искажения типа "ступенька" при переходе сигнала через ноль. Смещение в состоянии покоя обеспечивается включением диодов между базой и нулём [1].

Найдем максимальные значения тока и напряжения в нагрузке:

Найдём напряжение питания для усилителя мощности:

Выберём ближайшее большее значения из ряда стандартных напряжений питаний: 20 В.

Примем коэффициент усиления транзистора по току β равным 50 и рассчитаем ток базы:

Рассчитаем сопротивление резисторов базы R8, R9:

Из стандартного ряда выбираем R8=62 Ом.

Построим схему оконечного усилителя из элементов с рассчитанными номиналами в программе EWB 512 и проверим его работу при подаче на вход сигнала максимального уровня при различных частотах:

Рисунок 5: Оконечный каскад усилителя

Таблица 6: Ток в нагрузке на различных частотах

Максимальная мгновенная мощность составляет 16 Вт.

Средняя рассеиваемая мощность составляет 6,6 Вт.

Подберём комплементарную пару транзисторов по требуемым параметрам:

Этим требованиям отвечают транзисторы со следующими параметрами:

Таблица 7: Параметры транзисторов усилителя мощности

При выборе диодов определяющим параметром является:

Макс. прямой ток, А: 0,148

Прямое напряжение, В: 0,784

Этому требованию отвечает диод Д202 с Iпрям=0,4 А и Uпрям=1 В.

На резисторах в цепи базы R8, R9 рассеивается мощность 3 Ватт, выбираем стандартные резисторы с P=5 Вт.

Оконченный вариант схемы усилителя:

Рисунок 6: