- •2.Введение
- •3. Выбор и обоснование структурной схемы усилителя
- •4. Расчетная часть
- •4.1. Расчет оконечного каскада усилителя
- •4.1.1 Расчет режима транзистора
- •4.1.2 Расчет параметров транзистора
- •4.1.3 Расчет усилителя в области высоких частот
- •4.1.4 Расчет цепей питания
- •4.1.5 Расчет термостабилизации
- •4.2 Расчет предоконечного каскада
- •4.2.1 Выбор режима транзистора
- •4.2.2 Расчет параметров транзистора
- •4.2.3 Расчет усилителя в области высоких частот
- •4.2.4 Расчет цепей питания
- •4.2.5 Расчет термостабилизации
- •4.3 Расчет входного каскада
- •4.3.1 Выбор режима транзистора
- •4.3.2 Расчет параметров транзистора
- •4.3.3 Расчет усилителя в области высоких частот
- •4.3.4 Расчет цепей питания
- •4.3.5 Расчет термостабилизации
- •5. Расчет регулировок усиления
- •5.1 Расчет плавной регулировки усиления
- •6. Расчет усилителя в области низких частот
- •7. Оценка нелинейных искажений
- •8. Построение результирующей амплитудной и фазовой характеристики
- •9. Расчет устойчивости
- •10. Заключение
- •1. Красько а.С. “Проектирование усилительных устройств” 2000 г.
- •2. “Транзисторы для аппаратуры широкого применения” под редакцией Перельмана б.Л., м, «Радио и связь» 1982 г.
7. Оценка нелинейных искажений
Для оценки нелинейных искажений найдем коэффициент гармоник оконечного каскада. Определим коэффициент гармоник графическим способом, использую динамические характеристики транзистора. Проходная характеристика представлена в приложении А. Для остальных каскадов нет смысла искать его так как они работают в малосигнальном режиме и погрешности самих построений будут очень большие. Найдем токи гармоник, как описано в [3]:
Используя входную и выходную динамические характеристики, построим сквозную динамическую характеристику транзистора.
ЭДС источника входного сигнала определим по следующей формуле:
.
(7.1)
,
Результаты вычислений сведем в таблицу 7.1.
Таблица 7.1
iк, мА |
90 |
120 |
200 |
250 |
290 |
iб, мА |
2,5 |
3,75 |
4 |
5 |
7,5 |
Uб, В |
1,1 |
1,15 |
1,25 |
1,3 |
1,4 |
ec, В |
2,275 |
2,915 |
3,3 |
3,65 |
4,925 |
По полученным значениям построим сквозную динамическую характеристику транзистора (рисунок 7.1).
Для количественной оценки нелинейных искажений используется коэффициент гармоник kг, который определяется следующим образом
.
(7.2)
При активной нагрузке усилителя (а мы имеем дело именно с таким случаем) отношение мощностей можно заменить отношением квадратов токов (напряжений), беря амплитудные или действующие значения этих величин.
.
(7.3)
Рисунок 7.1 Сквозная динамическая характеристика транзистора
Для оценки уровня нелинейных искажений ограничимся вычислением амплитуд первых четырех гармонических составляющих, т.к. вклад остальных гармоник в нелинейные искажения относительно мал.
Из рисунка 2.5 определим параметры необходимые для расчета:
imax=290 мА, i1=263 мА, i0=200 мА, i2=135 мА, imin=90 мА.
Определим амплитуды токов отдельных гармонических составляющих.
,
(7.4)
,
(7.5)
,
(7.6)
.
(7.7)
Подставим значения в формулы (7.4)-(7.7) :
,
,
,
.
Найдем коэффициент гармоник:
